Дневник  ​​​​ науки

2009

1-6-09

«Международная группа физиков обнаружила доказательства существования так называемых частиц-хамелеонов, масса которых зависит от свойств окружающего пространства. ​​ Существование подобных частиц было предсказано в 70-х годах прошлого века в рамках одного из возможных расширений так называемой Стандартной модели: основной теории, описывающей свойства и взаимодействия элементарных частиц. Хамелеоны отличаются тем, что в присутствии большого количества обычной материи (например, на Земле) их масса возрастает, в результате чего они плохо взаимодействуют с «обычными» частицами. При этом в космическом пространстве масса частиц снижается, и они начинают активнее участвовать в «жизни» элементарных частиц.

Согласно теоретическим предсказаниям, фотоны в сильном магнитном поле должны превращаться в хамелеонов. Это, в свою очередь, должно приводить к уменьшению количества этих частиц, которые регистрируются на Земле. Именно подобный «дефицит света» физики обнаружили в излучении 77 активных ядер галактик. Считается, что в этих объектах существуют мощные магнитные поля, которые могут превращать фотоны в хамелеонов.

Слабой ​​ стороной новой работы является то, что дефицит фотонов может объясняться не только присутствием частиц-хамелеонов. Например, недостаточные знания о природе активных ядер могут привести к тому, что теоретические расчеты для излучения неверны. Кроме этого существует целый класс гипотетических частиц - аксионов, в которые фотоны теоретически также могут превращаться в сильном магнитном поле.

Подтвердить ​​ существование новых частиц должен космический аппарат Европейского космического агентства MICROSCOPE, который планируется запустить в 2012 году. Этот аппарат будет искать хамелеоны по другому признаку: согласно теоретическим расчетам, эти частицы должны оказывать влияние на относительное движение двух массивных тел на орбите разной плотности».

Боже, как интересно!

1-6-09

Международной группе астрономов удалось увидеть процессы, происходящие внутри галактического кластера PKS 0745-191, расположенного на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от Земли. Все наблюдения проводились в рентгеновском диапазоне при помощи инструментов, установленных на борту обсерватории Suzaku (ASTRO-E). Благодаря наблюдениям именно в этом диапазоне исследователям удалось определить, что на расстоянии примерно 1,1 миллион световых лет от центра галактического скопления температура газа составляет около 91 миллиона градусов по Цельсию. На расстоянии 45 миллионов световых лет от центра это значение падает до 25 миллионов градусов. По словам исследователей, новые данные указывают на то, что процесс формирования галактик в скоплении не завершился до сих пор.

Одной ​​ из сложностей при проведении подобных измерений является снижение уровня фонового шума. ​​ На ​​ небольшой высоте вокруг Земли ​​ магнитное поле нашей планеты защищает чувствительные приборы аппарата от воздействия высокоэнергетических космических частиц, которые могли бы вносить серьезные погрешности в измерения.  ​​​​ Изначально планировалось, что аппарат будет вести наблюдения за галактическими скоплении в инфракрасном диапазоне. Для этого у Suzaku был инструмент, охлаждаемый жидким гелием, но ​​ гелий выкипел в космическое пространство.

9-6-09

Американские астрономы установили, что массы сверхмассивных черных дыр могут быть значительно недооценены. ​​ Ученые ​​ провели компьютерное моделирование движения звезд в галактике. В качестве объекта для моделирования была выбрана галактика M87, расположенная на расстоянии всего 50 миллионов световых лет от Земли. От прошлых моделей новую отличает то, что ученые помимо черной дыры в центре и звезд моделировали гало темной материи. По словам исследователей, раньше вычислительные мощности этого не позволяли.

Для расчетов исследователям понадобился суперкомпьютер. Им удалось добиться времени на Lonestar - суперкомпьютере, расположенном в Университете штата Техас в Остине. Эта машина способна выполнять в секунду до 62 триллионов операций.

В результате исследователи установили, что для того, чтобы звезды двигались в галактике так, как это наблюдается сейчас, масса центральной черной дыры должна быть как минимум 6,4 миллиарда солнечных масс, то есть в два раза больше общепринятых оценок.

Существующие ​​ оценки масс черных дыр меньше получаемого ими значения в несколько раз.

Другое мнение: ​​ чем галактика массивнее, тем более вытянутыми являются орбиты звезд вокруг ее центра. Так как масса всего скопления вычисляется из расчета видимых скоростей светил, то более продолговатые орбиты означают более высокие скорости. Это, в свою очередь, приводит к перерасчету масс объектов и, следовательно, центральной черной дыры в галактике.

Новые ​​ расчеты позволяют разрешить давний парадокс космологии. ​​ Из ​​ наблюдений удаленных квазаров вытекает, что вдали от Земли имеются черные дыры колоссальной массы. При этом в относительной близости от нашей планеты такие объекты отсутствуют. Новые результаты показывают, что астрономы просто неправильно взвешивали близкие к Земле сверхмассивные черные дыры.

9-6-09

Американским исследователям удалось создать самый тонкий сверхпроводящий слой металла.  ​​​​ Удалось ​​ добиться сверхпроводимости, то есть отсутствия электрического сопротивления, в слое свинца толщиной всего два атома. Слой располагался на подложке из кремния и был очень высокого качества, то есть в его кристаллической решетке не было изъянов. Сверхпроводимость была достигнута при температурах в пределах 3,4 - 7,5 градусов по Кельвину. ​​ Согласно современным представлениям, явление сверхпроводимости при подобных температурах объясняется формированием квазичастиц - куперовских пар (то есть объектов, которые просто для удобства расчетов некоторых взаимодействий считаются частицами). Это объекты, состоящие из двух электронов, взаимосвязь которых объясняется их взаимодействием с кристаллической решеткой материала.

Обычно формирование куперовских пар происходит в трехмерном пространстве, однако в новой работе физикам удалось добиться появления данных объектов и сверхпроводимости в случае, когда проводник двумерен. ​​ Температура, ​​ при которой пропадает сопротивление, зависит от атомной структуры проводника, а также от материала подложки.

Сверхпроводимость используется во многих сферах исследований в физике, например, при создании мощных магнитных полей. Так, в Большом адронном коллайдере работают сверхпроводящие магниты, охлаждаемые до температуры всего несколько градусов по Кельвину жидким гелием.

10-6-09

Астрономам удалось обнаружить популяцию сверхплотных компактных галактик на расстоянии примерно 11 миллиардов световых лет от Земли. ​​ Некоторые из обнаруженных галактик по массе сравнимы с Млечным Путем, однако их диаметр составляет десятую часть от диаметра нашей Галактики.

Компактные галактики являются одной из загадок современной астрономии. Дело в том, что исследователи находят достаточно много этих объектов на ранних этапах развития Вселенной. Однако на поздних этапах они отсутствуют. Что произошло с галактиками в ходе развития Вселенной, ученые пока не в состоянии объяснить. Однако у них имеется несколько гипотез.

Согласно одной из них, галактики стали сливаться друг с другом, становясь больше. Согласно другой, эти объекты сами раздулись в результате внутренних процессов. Однако обе данные гипотезы противоречат полученным в 2008 году результатам наблюдений, в которых было установлено, что компактные галактики существовали еще спустя 3,7 миллиарда лет после Большого Взрыва. Это означает, что на «распухание» этих объектов остается меньше времени, чем считалось до сих пор, и по расчетам его оказывается недостаточно.

11-6-09

Компьютерное моделирование позволило установить, что существует вероятность того, что в ближайшие 4 миллиарда лет орбиты планет земной группы (Меркурия, Земли, Венеры и Марса) окажутся дестабилизированы. В результате между этими планетами могут произойти катастрофические столкновения.

В рамках исследования ученые смоделировали будущее Солнечной системы примерно 2500 раз. В 99 процентах случаев оказалось, что в ближайшие 4 миллиарда лет стабильность планетарных орбит сохранится. Однако примерно в одном проценте случаев сложное гравитационное взаимодействие Юпитера и Меркурия приводило к тому, что планеты земного типа сбивались со своих траекторий.

Ученые ​​ установили, что если большая полуось орбиты Меркурия в ближайшие 140 миллионов лет изменится хотя бы на 0,38 миллиметра, то через 4 миллиарда лет воздействие Юпитера многократно увеличит это изменение и приведет к полной дестабилизации орбиты Меркурия. Это, в свою очередь, вызовет «сбои» в движении остальных планет земного типа. В результате Марс или Венера вполне могут врезаться в Землю.

В настоящее время орбиты планет достаточно стабильны, однако так было не всегда. Например, считается, что Луна появилась в результате столкновения Земли с крупным небесным телом размером с Марс. Кроме этого предполагается, что ось вращения Урана наклонена к плоскости орбиты столь сильно (он вращается почти на боку) из-за произошедшего в прошлом столкновения с каким-то космическим объектом.

В настоящее время астрономы занимаются поиском останков небесного тела, вероятно породившего Луну. Их предполагается искать в так называемых лагранжевых точках L4 и L5 системы Земля-Солнце. Для этого будут использоваться космические аппараты STEREO, которые в настоящее время приближаются к этим точкам.

11-6-09

Международный союз теоретической и прикладной химии (International Union for Pure and Applied Chemistry) признал открытие 112-го элемента таблицы Менделеева (то есть элемента, в ядре которого 112 протонов). ​​ Самый стабильный изотоп данного элемента имеет период полураспада, равный 34 секундам.

Элемент, который в настоящее время носит неофициальное имя унунбий, был впервые синтезирован в феврале 1996 года на ускорителе тяжелых ионов в Институте тяжелых ионов (Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI) в Дармштадте, Германия. Элемент был получен в результате бомбардировки свинцовой мишени ядрами цинка.

После признания у первооткрывателей нового элемента есть примерно полгода, чтобы предложить новое официальное название для добавления в таблицу. Учеными из GSI для унунбия уже предлагалось несколько названий - Виксхаузий, Гельмгольций, Венусий, Фриший, Штрассманий и Гейзенбергий.

112-й элемент станет самым тяжелым из официальных химических элементов. В настоящее время известны трансурановые элементы с номерами 113-116 и 118, полученные в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, однако они официально пока не признаны.

Сверхтяжелые элементы не встречаются в природе. Для их получения ученые используют ускорители элементарных частиц. При бомбардировке ядер одного элемента ядрами другого существует вероятность слияния ядер с образованием более тяжелого элемента.

11-6-09

Американским ученым удалось в реальном времени проследить за процессами, происходящими в нервных клетках при формировании долговременной памяти, и записать их на видео.

Долговременная память возникает путем образования длительно существующих связей между нейронами определенных отделов мозга. Как именно эти связи формируются, меняются и исчезают, до конца не выяснено, однако известно, что этот процесс включает перемещение глутаматных AMPA-рецепторов на мембранах нервных клеток к месту связей и от него.

Исследователи установили, что такое перемещение AMPA-рецепторы происходит с помощью белка 4.1N, без которого ​​ формирования долговременной памяти не происходит.

Для проведения эксперимента группе ученых пришлось сконструировать специальный микроскоп и «обесцветить» молекулы нейронов с помощью лазера, чтобы наблюдать свечение только помеченных флюоресцентным маркером AMPA-рецепторов. Перемещение этих рецепторов на мембранах крысиных нервных клеток, выращенных на стеклянных пластинках, с помощью микроскопа проследили в реальном времени и записали его на видео.

Затем подобный эксперимент провели с рецепторами, небольшие фрагменты которых были удалены. Оказалось, что они перестают перемещаться после утраты участка, связывающегося с белком 4.1N. Это свидетельствует о непосредственном участии этого белка в процессе перемещения рецепторов.

Исследователи намереваются использовать разработанную методику для уточнения того, как нарушается формирование долговременной памяти при болезни Альцгеймера и схожих с ней состояниях

23-6-09

Ученые обнаружили древнейшего предка современных слонов. Об этом сообщает LiveScience, а статья исследователей появилась в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Возраст находки составляет более 60 миллионов лет. Палеонтологи отмечают, что кости были обнаружены в том же регионе, что и предыдущий рекордсмен - Phosphatherium escuilliei, возраст которого составлял 55 миллионов лет.

Останки нового вида, получившего имя Eritherium azzouzorum, были найдены в Марокко. По словам ученых, эти животные были совсем небольшими: 50-60 сантиметров в длину и весили 4-5 килограммов. Их родство с современными слонами было установлено после анализа зубов и черепа животного.

В частности, ученые отмечают, что бивней у этих животных не было. Однако они обладали увеличенными резцами, которые в ходе эволюции и превратились в бивни. Это превращение произошло гораздо позже - примерно 33-23 миллиона лет назад.

Совсем недавно ученым в Индонезии удалось обнаружить останки предка современных азиатских слонов. Прекрасно сохранившиеся останки, возраст которых превышает 200 тысяч лет, были обнаружены в песчаном карьере. Высота древнего слона при жизни составляла 3,2 метра, что немного выше средней высоты современных азиатских слонов.

8-7-09

Ученый из института Вайцмана предсказал существование неизвестного эффекта нарушения второго закона Ньютона, который проявляется в Солнечной системе. Препринт статьи Мордехая Мильгрома (Mordehai Milgrom), автора теории о модифицированной ньютоновской динамике (МОНД), доступен на сайте arXiv.org. Пока работа не принята к публикации в научный журнал.

Мильгром предложил теорию МОНД в качестве объяснения феномена отклонения движения галактик от теоретически предсказанного.

Классическая ньютоновская механика постулирует, что движение объектов должно подчиняться закону F = ma, где F - сила, m - масса объекта, a - его ускорение. В случае движения галактик друг относительно друга F - это сила притяжения. Из законов Ньютона вытекает, что более удаленные объекты должны двигаться вокруг массивных центральных тел медленнее, чем близлежащие.

Начиная со второй половины ​​ 20 века, астрономы стали находить свидетельства того, что огромные звездные скопления нарушают законы Ньютона. Наиболее общепринятая гипотеза, объясняющая «неправильное» поведение галактик, предполагает, что законы Ньютона не нарушаются, а наблюдаемое отклонение от них объясняется наличием «темной материи».

«Темная ​​ материя»!  ​​​​ Это вещество экспериментально не обнаружено, оно участвует в гравитационном взаимодействии, но не ​​ в электромагнитном. Темная материя создает дополнительную массу, которая ответственна за замедление галактик.

Мильгром выдвинул другое объяснение МОНД. По мнению ученого, галактики движутся не так, как предсказывает ньютоновская механика, именно по той причине, что для систем с большими массами и расстояниями ее законы нарушаются. Однако все эффекты, которые должны проявляться в случае правомерности МОНД, невозможно засечь существующими приборами.

В своей новой работе Мильгром показывает существование еще одного проявления МОНД, которое должно влиять на движение объектов в Солнечной системе. На современном уровне развития техники их также невозможно зафиксировать, однако при небольшом увеличении чувствительности приборов они себя проявят.

Многие ученые скептически относятся к гипотезе МОНД, так как она постулирует нарушение одного из основополагающих законов физики. Однако до тех пор, пока эта версия не будет экспериментально опровергнута (или не будет найдено неопровержимых доказательств существования темной материи), она имеет право на существование.

10-7-09

Астрономы сфотографировали крупное галактическое столкновение, в котором участвует четыре скопления.  ​​​​ Данные изображения являются результатом композиции нескольких фотографий в пcевдоцветах, сделанных в различных диапазонах электромагнитного излучения.

В сборе фотографий для создания изображения участвовало несколько телескопов. Так, в оптическом диапазоне столкновение галактик наблюдалось при помощи расположенного на Гавайских островах CFHT. Рентгеновское излучение регистрировалось при помощи орбитальной обсерватории Сhandra.

На фото изображены галактики NGC 7317, NGC 7318a, NGC 7318b и NGC 7319. Кроме этого на заднем фоне имеется галактика NGC 7320, которая не входит в данную группу и в столкновении не участвует. Скопление галактик располагается на расстоянии 280 миллионов световых лет от Земли.

NGC 7318b проходит через остальные три галактики со скоростью примерно 3 миллиона километров в час. Это движение порождает в межзвездной среде ударные волны. В результате газ и пыль, наполняющие галактики, светятся в рентгеновском диапазоне. Рентгеновское излучение представлено на иллюстрации синим цветом.

Исследователи предполагают, что, по крайней мере, за часть рентгеновского излучения несут ответственность двойные системы, которые должны были образоваться в местах столкновений в большом количестве. В некоторых из этих систем один из компаньонов - нейтронная звезда, которая крадет материю у своего соседа. Падая на нейтронную звезду, материя излучает в рентгеновском диапазоне.

Столкновение галактик является довольно обычным делом. Так, «всего» два миллиарда лет назад Млечный Путь столкнулся с одним из своих соседей. А совсем недавно астрономам удалось зарегистрировать более массивное столкновение. На расстоянии примерно 5,4 миллиарда световых лет от Земли телескопы зарегистрировали «аварию», в которую попали не отдельные галактики, а их скопления.

17-8-09

Группе американских физиков, в которую входят несколько выходцев из бывшего СССР, удалось впервые продемонстрировать работающий спазер - наноустройство, которое может использоваться, например, как сверхминиатюрный лазер. Размер нового устройства составляет всего 44 нанометра.

Ученым из NASA удалось объяснить высокую температуру солнечной короны - верхних слоев атмосферы светила.  ​​​​ Известно, что температура солнечной короны может достигать нескольких миллионов градусов по Цельсию. При этом температура хромосферы (слоя, расположенного непосредственно под короной) составляет «всего» 15 тысяч градусов по Цельсию. До недавнего времени ученые предполагали, что корона нагревается равномерно, однако наблюдения позволили установить, что плотность корональных петель значительно выше, чем предсказывает теория равномерного нагрева. ​​ В рамках новой работы ученые использовали данные, собранные японским аппаратом HINODE. На основе этих данных они построили компьютерную модель, которая позволила объяснить высокую температуру и плотность корональных петель. По мнению астрономов, во всем виноваты так называемые нановспышки. «Старшие» собратья этих явлений представляют собой мощнейшие выбросы материи на Солнце, которые сопровождаются регионами повышенной яркости и являются признаками солнечной активности. ​​ Ученые считают, что нановспышки являются источниками горячей (около 10 миллионов градусов по Цельсию), но достаточно разряженной плазмы. Так как плотность материи невелика, то эти вспышки почти не регистрируются современными приборами. Горячая плазма, двигаясь по корональной петле, разогревает более плотную плазму. Таким образом, петли оказываются переплетением нитей менее плотной и более горячей материи и более плотной и менее горячей (около миллиона градусов по Цельсию) плазмы.

Теория, которой придерживаются исследователи, далеко не единственная. Недавно физики установили, что разогрев короны может происходить за счет так называемых альвеновских волн. Эти волны возникают в среде, которая ведет себя как жидкость или газ, и в которой присутствуют магнитные поля (плазма в окрестности Солнца является очень подходящим кандидатом). Ученые считают, что при некоторых условиях энергия волн переходит в тепловую.

18-8-09

Итальянскому физику Лоренцо Макконе удалось объяснить направленность движения времени с точки зрения квантовой механики. В рамках новой работы исследователь применяет квантовый подход, аналогичный термодинамическому, для объяснения направления времени во Вселенной в целом.

Американские ученые установили, что эффект, в свое время приведший к появлению в космологии так называемой темной энергии, может быть результатом «работы» гравитационных волн, оставшихся после Большого Взрыва. Слабое место новой теории - Земля должна располагаться вблизи точки Взрыва.

Направляя мощные электрические разряды в толщу акрилового бруска, исследователи добились образования в толще полимера сети каналов в виде так называемых «фигур Лихтенберга» с показателями, совпадающими со структурой сосудистых стволов. Стоимость изготовления таких каркасов для искусственных тканей позволяет наладить их массовое производство.

Американские ученые установили, что эффект, в свое время приведший к появлению в космологии так называемой темной энергии, может быть результатом «работы» гравитационных волн, оставшихся после Большого Взрыва. Слабое место новой теории - Земля должна располагаться вблизи точки Взрыва.

19-8-09

Юную Землю спас от замерзания слой парникового газа карбонила сульфида. Во времена формирования планеты Солнце было на 30 процентов слабее, чем сейчас. Его тепла не хватило бы, чтобы океаны остались жидкими. Появление живых организмов разрушило защиту из газа и спровоцировало наступление ледникового периода.

Американские ученые пришли к выводу, что релятивистские эффекты могут помешать полетам будущих космических аппаратов. Исследователи рассматривали, как скажется искривление пространства-времени на движении зонда, снабженного солнечным парусом. Отклонение от маршрута составит около миллиона километров.

Ученые объяснили загадочное распределение электронов и позитронов в космосе с привлечением только «обычного» вещества. Многие астрономы придерживаются мнения, что за наблюдаемый избыток элементарных частиц «ответственна» темная материя. Новая теория предполагает, что в этом «замешаны» гигантские звезды.

20-8-09

Японские ученые вычислили число Пи с рекордной точностью на суперкомпьютере. Новый рекорд составляет 2576980377524 (2 триллиона 576 миллиардов 980 миллионов 377 тысяч 524) знака. Предыдущий рекорд составлял примерно 1,2 триллиона знаков и также был установлен в Японии в 2002 году.

Физик предложил способ воссоздать в лаборатории Большой Взрыв. Аналогию начала Вселенной можно получить с помощью метаматериалов. Метаматериалы особой структуры позволят смоделировать поведение света в четырехмерном пространстве. В определенный момент оно породит трехмерное пространство с множеством частиц.

21-8-09

Астрономы впервые измерили глубину солнечных пятен, которая составила 1500 километров. В 1769 году профессор Университета Глазго Александр Уилсон открыл, что солнечные пятна кажутся вогнутыми. Однако ​​ оставалось неясным - является ли данный факт просто особенностью наблюдений или у пятен действительно имеется глубина.

Физики объяснили, как добиться возникновения сильной связи между микро- и макрообъектом. Исследователи обещают, что это позволит наблюдать квантовые эффекты на макроуровне. В рамках работы ученые предлагают использовать два лазерных луча в зеркальной полости, чтобы создать потенциальную яму и поместить туда атом цезия.

27-8-09

Физики, работающие в коллаборации Belle, получили данные, которые могут свидетельствовать о рождении неизвестной элементарной частицы. Исследователи изучали характеристики редкого типа распада В-мезонов. Асимметрия образования частиц позволяет предположить, что при распаде образуется еще одна пока не открытая частица.

28-8-09

Европейские физики разработали новую технологию атомной силовой микроскопии, которая позволяет добиваться беспрецедентной детализации объектов. Ученым удалось разрешить отдельные атомы в молекуле сложного углеводорода пентацена. «Секретом» новой технологии является молекула угарного газа.

1-9-09

Американские астрофизики установили, что Млечный Путь переживет столкновение с карликовыми галактиками, которое должно произойти через миллиарды лет. В рамках исследования ученые моделировали столкновение спиральной галактики с карликовой галактикой. Для этого они использовали сразу несколько суперкомпьютеров.

Ученые разработали технологию, которая позволяет собирать трехмерные объекты с фигурной поверхностью из листов. «Рельеф» создается на будущих объемных структурах еще на двумерной стадии. Места сгиба становятся гибкими за счет напыления металла, который плавится при нагревании.

4-9-09

Физики смогли получить аналог знаменитых монополей Дирака в экзотическом спиновом льду. Сразу две статьи исследователей на эту тему появились в журнале Science. Краткое изложение работ приводит Nature News.

Монополем Дирака называется гипотетическая частица, обладающая ненулевым магнитным зарядом. Данные частицы появились впервые в работах Дирака, посвященных квантованию электромагнитного взаимодействия. С тех пор физики безуспешно пытались опытным путем их обнаружить.

Монополи, о которых идет речь в новой работе, имеют иную природу, чем изучавшиеся Дираком. Так, в рамках новых исследований ученые моделировали эти частицы в так называемом спиновом льду - материале, в котором спины атомов располагаются аналогично атомам водорода в молекулах льда. В частности, его можно представлять себе состоящим из тетраэдров, с атомами в вершинах. При этом два спина атомов ячейки «смотрят» вовнутрь, а два - наружу.

Данный материал физики помещали в магнитное поле. В результате в спиновом льду возникали регионы, которые можно считать монополями - то есть источниками радиальных магнитных полей. Для регистрации возникновения подобных регионов ученые использовали нейтронную интерферометрию. Новое открытие стало первым практическим подтверждением существования моделей монополей в различных экзотических материалах.

Совсем недавно, физикам удалось теоретически показать, что монополи Дирака могут существовать в так называемом конденсате Бозе-Эйнштейна. Конденсатом Бозе-Эйнштейна называется агрегатное состояние вещества, состоящего из охлажденных почти до абсолютного нуля бозонов.

7-9-09

Ученым удалось реализовать квантовый алгоритм Шора в рамках одного кремниевого чипа размером всего 16 миллиметров. ​​ Дело в том, что многие существующие системы шифрования данных основаны на так называемом алгоритме открытого ключа. Суть алгоритма заключается в фундаментальной асимметрии - перемножить простые числа легче, чем разложить данное число на множители.

Потенциально опасным алгоритм Шора делает тот факт, что он позволяет достаточно быстро выполнять операцию разложения на множители на квантовом компьютере подходящей мощности. В рамках нового исследования ученые сделали еще один шаг к созданию подобной машины. Новый чип создан с использованием существующих технологий печати микропроцессоров. Отличительной особенностью устройства является тот факт, что вместо электронов по цепям в микросхеме движутся фотоны.

Сами исследователи отмечают, что создание чипсета является важным шагом на пути развития квантовых компьютеров, однако подобные устройства еще далеки от повсеместного применения.

Физики объяснили направление твердости материалов.

8-9-09

Физики получили в лаборатории модель поведения волн, которая способна воспроизводить появление так называемых бродячих волн-убийц. Бродячими волнами (rogue waves) называются необычайно высокие волны, которые неожиданно возникают в открытом море, и представляют серьезную опасность для кораблей.

10-9-09

Группа эконофизиков - ученых, использующих физические методы и приемы для анализа экономических данных - опубликовала алгоритм, с помощью которого можно предсказывать даты падения рынков. С помощью своего алгоритма ученые вычислили сроки резкого снижения двух китайских фондовых индексов.

14-9-09

Глобальное потепление грозит существенно снизить вкусовые качества многих сортов пива. Ученые выяснили, что из-за роста температур в хмеле Humulus lupulus уменьшается содержание альфа-кислот, отвечающих за горький вкус богемского пильзнера. В последние 50 лет содержание альфа-кислот ежегодно падает на 0,06 процента.

16-9-09

Астрономы получили первые доказательства существования каменных Суперземель, то есть экзопланет, напоминающих по плотности Землю. В рамках работы ученых интересовала планета Corot-7b. Она была открыта еще в феврале 2009 года, и все это время ученые измеряли параметры небесного тела.

Астрономы предложили новый способ поиска гравитационных волн - ряби пространства-времени, существование которой предсказывает теория Эйнштейна. Косвенным признаком гравитационных волн могло бы стать изменение периодичности пульсаров. Чтобы заметить этот эффект, необходимо наблюдать огромный регион Вселенной.

18-9-09

Физики из Массачусетского технологического института смогли заставить газ вести себя как магнит. В рамках исследования ученые охладили газ, состоящий из атомов лития, до температуры, близкой к абсолютному нулю. При этом небольшое его количество было захвачено в оптическую ловушку.

23-9-09

Группе немецких физиков впервые удалось получить конденсат Бозе-Эйнштейна на основе атомов кальция. Конденсатом Бозе-Эйнштейна называют агрегатное состояние материи при очень низких температурах. При этом атомы проявляют очень необычные свойства, позволяя «разглядеть» квантовый мир.

24-9-09

Лауреат Нобелевской премии по физике Герард Хоофт предложил отменить черные дыры. В рамках его теории, объединяющей гравитацию и квантовую механику, подобные объекты просто отсутствуют. Для этого Хоофт потребовал от физических законов масштабируемости, то есть универсальности для всех пространственных масштабов.

1-10-09

Темная ​​ материя, вероятно, является более странной субстанцией, чем считалось до сих пор. В частности, привычные законы гравитации оказались для нее не совсем верны. ​​ В рамках исследования ученые анализировали распределение темной материи в центрах 28 галактик, относящихся к различным типам. Так как эта загадочная субстанция не участвует в электромагнитном взаимодействии, то анализ распределения проводится на основании данных о движении звезд.

Ученым ​​ удалось установить, что соотношение обычной материи и темной является величиной постоянной, но этот результат противоречит существующим теориям. Дело в том, что количество темной материи должно определяться историей галактики, например, участвовала она в столкновениях со своими соседями или спокойно развивалась в изоляции. Гравитационное взаимодействие во время столкновений обязано приводить к перераспределению материи и, следовательно, изменению соотношения разных ее видов в участниках «аварии». Сами исследователи заявили, что «в физике нет законов, которые могли бы объяснить постоянство соотношения».

Для объяснения необычных результатов ученые предлагают выйти за пределы представлений о темных частицах, как просто о массивных элементарных частицах. Например, некоторые предлагают ввести еще одно фундаментальное взаимодействие (к уже имеющимся четырем - слабому, сильному, электромагнитному и гравитационному). Совсем недавно физики предложили рассматривать темную материю как состоящую из темных атомов, в состав которых входят темные протоны и электроны, между которыми действует темный аналог электромагнетизма.

6-10-09

Астрономы посчитали суммарную энтропию - меру хаоса - во Вселенной. В результате им удалось установить, что одними из главных источников «беспорядка» в космосе являются сверхмассивные черные дыры. Ученые рассчитывали термодинамическую энтропию, которая является функцией возможного количества состояний системы.

8-10-09

Рейтинг ​​ лучших университетов мира

Первое место второй год подряд занимает Гарвард (США). За ним идут Кембридж (Великобритания) и

Йель (США), которые по сравнению с прошлым годом поменялись местами.

Оксфорд (Великобритания) оказался лишь пятым.

Первые 16 мест в рейтинге поделили между собой исключительно американские и британские университеты. Больше всего среди них вузов из США - 12.

При этом исследователи отмечают увеличение в списке ста лучших вузов количества азиатских университетов - с 14 до 16.

МГУ занимает 155-е место из 200 университетов, включенных в рейтинг. В прошлом году МГУ оказался на 183-м месте.

Кроме московского университета из российских вузов в список попал только Санкт-Петербургский госуниверситет, занявший 168-е место (224-е в 2008 году).

16-10-09

Биологи научились создавать ложные воспоминания при помощи лазера. Искусственно стимулируя нейроны в мозгу у мух в ответ на определенный стимул, ученые смогли выяснить, какие из них участвуют в процессе запоминания. Для выработки реакции избегания запаха у мух оказалось достаточно воздействовать на 12 нейронов.

9-11-09

Ученые обнаружили в молниях антиматерию. По словам исследователей, используя орбитальную обсерваторию «Ферми», они смогли разглядеть гамма-всплески в земной атмосфере, которые территориально совпадали с грозами. Анализ спектра позволил установить, что в этих вспышках прослеживаются следы позитронов.

20-11-09

Формирующиеся планеты, обращающиеся вокруг общей звезды (или звезд), способны обмениваться друг с другом пылью. Такой вывод сделали астрономы, анализировавшие снимки протопланетных дисков в созвездии Змееносца. Ученые обнаружили, что материал будущих планет может мигрировать от одного диска к другому.

25-11-09

Климатологи установили, что глобальное потепление добралось до «последнего ледяного бастиона» - так ученые назвали Восточно-антарктический ледяной щит, который до последнего времени считался не подверженным влиянию климатических изменений. По данным климатологов, щит теряет от 5 до 109 миллиардов тонн льда ежегодно.

Астрономы обнаружили, что механизм рождения первых черных дыр во Вселенной отличался от механизма рождения их современных собратьев. ​​ Считается, что черные дыры появляются в результате гравитационного коллапса звезды на последнем этапе ее развития. Предыдущие модели не учитывали, что первые звезды во много раз превосходили по массе существующие светила, поэтому процесс появления дыр в них отличался.

Миллиарды ​​ лет назад события развивались по следующему сценарию. Сначала внутри звезды образовывалась черная дыра - зародыш, которая начинала интенсивно поглощать материю. При этом звезда вступала в так называемую фазу квазизвезды - черная дыра в центре и звездная оболочка снаружи. Затем газовая оболочка звезды начинала расширяться, пока не достигала размеров, сравнимых с размерами Солнечной системы.

После этого образовывалось облако газа, в центре которого располагается черная дыра, масса которой могла достигать 10 тысяч солнечных, что во много раз больше современных черных дыр звездной массы.

Новая ​​ схема позволяет объяснить, каким образом в молодой Вселенной существовали сверхмассивные черные дыры.  ​​​​ Эти  ​​​​ объекты образовывались в результате слияния более мелких дыр. В данном случае, из-за высокой массы начальных объектов процесс роста сверхмассивных дыр шел крайне быстро.

Совсем недавно другая группа астрофизиков предложила альтернативную теорию формирования сверхмассивных черных дыр. Ученые полагают, что первые дыры были обычных размеров. Они нагревали окружающий их газ, что препятствовало формированию звезд (для этого процесса необходима относительно невысокая температура материи). В результате во Вселенной появлялись огромные облака газа, в которых формирование звезд не происходило. По мнению ученых, в результате коллапса этих облаков и сформировались сверхмассивные черные дыры.

26-11-09

Астрономам удалось доказать, что микроквазары могут быть источником высокоэнергетического гамма-излучения, сообщается на сайте NASA. Статья ученых появилась в журнале Science.

Микроквазары представляют собой двойные системы, в состав которых входит обычная звезда, а также черная дыра или нейтронная звезда. Компактный объект ворует у звезды материю, которая падает на него, излучая в различных диапазонах электромагнитного спектра. При этом характеристики излучения напоминают характеристики излучения квазаров - активных ядер удаленных галактик (отсюда и появился термин «микроквазар»).

В рамках новой работы астрофизики изучали объект Лебедь X-3, открытый еще в 60-х годах прошлого века. Система состоит из неизвестного компактного объекта (то есть исследователи не знают, нейтронная ли это звезда или черная дыра) и гигантской звезды, относящейся к классу звезд Вольфа-Райе. Для последнего характерна высокая светимость и температура на поверхности.

Высокоэнергетические гамма-фотоны в излучении микроквазара были обнаружены при помощи инструментов на борту телескопа «Ферми». По словам исследователей, они стали первыми, кому удалось доказать, что данные объекты могут испускать подобные фотоны.

Совсем недавно астрономам при помощи того же «Ферми» удалось решить аналогичную задачу для обычного гамма-излучения в Галактике. Дело в том, что плоскость Млечного Пути равномерно светится в данном диапазоне. По словам ученых, им удалось обнаружить аналогичное излучение у галактик M82 и NGC 253. При этом источником гамма-фотонов служили регионы интенсивного звездообразования. Ученые полагают, что они же ответственны за излучение Млечного пути.

9-12-09

Физикам удалось обнаружить у так называемых хиральных метаматериалов обратный эффект Казимира, то есть эти материалы отталкиваются при сближении на нанометровые расстояния. Хиральные метаматериалы таковы, что никаким движением в пространстве их структуру нельзя совместить с собственным зеркальным отображением.

15-12-09

Астрономы обнаружили сразу две экзопланеты, относящиеся к классу Суперземель, вокруг звезд, напоминающих Солнце. По мнению ученых, новое открытие указывает на то, что обнаружение потенциально обитаемых планет, похожих на Землю, можно ожидать уже в самое ближайшее время.

17-12-09

Ученые расшифровали геном русского. Работа была выполнена в Российском научном центре «Курчатовский институт» и заняла полгода. Для расшифровки специалисты использовали суперкомпьютер и алгоритмы, разработанные российскими математиками. Ранее в других странах были расшифрованы геномы еще нескольких национальностей.

Ближайшая к Земле черная дыра V404 Cygni оказалась в два раза ближе, чем считалось до сих пор - она находится на расстоянии всего 7,8 тысячи световых лет. Для более точного измерения расстояния до объекта астрономы использовали систему радиотелескопов High Sensitivity Array.

У российского поисковика Nigma появилась возможность решать системы рациональных неравенств, находить область допустимых значений сложных функций, а также выполнять интегрирование и дифференцирование. Все запросы можно вводить как в числовой форме, так и при помощи слов.

22-12-09

Физики установили, что магнитное поле, создаваемое двумя скрещивающимися проводниками - конфигурация, часто встречающаяся в бытовой электронике, - может иметь хаотическую структуру. До недавнего времени считалось, что запутанное магнитное поле (речь идет о силовых линиях поля) встречается в плазме.

Ученые обнаружили археи возрастом около 30 тысяч лет. Все это время организмы провели внутри соляных кристаллов. В рамках исследования геологи анализировали кристаллы соли из калифорнийской Долины Смерти. В этих кристаллах исследователи обнаружили мельчайшие вкрапления жидкости, в которых жили археи.