Физики предполагают, что времени может не существовать
20 - Апр - 2022 
Комментариев нет
Исследования говорят, что причинность, а не время, является основной характеристикой нашей вселенной.
Физики считают, что времени может вовсе не быть. Исследователи утверждают, что времени нет места в новых формулах для объединения квантовой механики и теории относительности. Об этом пишет SciTechDaily.
«Физика пребывает в кризисе. На протяжении прошлого века мы объясняли Вселенную с помощью двух чрезвычайно успешных теорий: общей теории относительности и квантовой механики», — отметил автор книги Вне времени, физик из Австралийского католического университета Сэм Барон.
По его словам, квантовая механика успешно обосновывает работу в невероятно крошечном мире частиц и их взаимодействия. При этом, общая теория относительности описывает общую картину гравитации и движения объектов.
Данные теории во многом противоречат друг другу. Поэтому ученые считают, что их необходимо заменить одной общей.
В частности, речь идет о теории «квантовой гравитации», которая должна объяснить, как гравитация работает в самом миниатюрном масштабе.
«Но создать новую теорию квантовой гравитации чрезвычайно сложная задача. Одной из таких попыток была теория струн. Она заменила частицы струнами, вибрирующими в 11 измерениях. Однако теория струн столкнулась с некоторыми сложностями. Теория описывает Вселенную, схожую с нашей, но не предоставляет никаких четких предсказаний, которые можно было бы проверить в ходе экспериментов. Таким образом, выдвинутую теорию невозможно ни подтвердить, ни опровергнуть», — добавили ученые.
Наиболее известным подходом после этого стала петлевая квантовая гравитация. Она гласит, что ткань пространства и времени состоит из сети очень маленьких дискретных фрагментов, иными словами «петлей». Одной из самых весомых особенностей петлевой квантовой гравитации является упразднение времени.
«Петлевая квантовая гравитация не единственная теория, которая исключает время. Ряд других подходов также упраздняет время как фундаментальные аспект реальности. В теориях физики нет никаких столов, стульев и даже людей, и тем не менее мы по-прежнему знаем, что все это существует. Мы отлично знаем, что все перечисленное состоит из фундаментальных частиц, но понятия не имеем, из чего может „состоять“ время. Пока мы не сможем дать четкое объяснение того, как возникает время, неясно, можем ли мы утверждать, что оно существует», — подчеркнул автор книги.
По его словам, исходя из этого, время может не существовать ни в одной из имеющихся теорий.
Однако теории оставляют нетронутой причинно-следственную связь. То есть, физика говорит, что причинность, а не время, является основной характеристикой нашей вселенной.
«Мы считаем, что открытие того, что время не существует, может не иметь большого влияния на нашу жизнь, но сможет вывести физику в новую эру», — подытожил автор.
Напомним, спутники и космические корабли в ночь на 1 июля 2015 года ввели в свои часы дополнительную секунду.
Исследователи уловили шум, издающийся бактериями
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Наука
Исследователи уловили шум, издающийся бактериями
19 - Апр - 2022 Комментариев нет
Специалисты утверждают, что данное исследование имеет огромное значение для выявления устойчивости к антибиотикам.
Команда ученого Фарбода Алиджани из Делфтского технологического университета уловила шум, который издают бактерии, при первоначальном исследовании основ физической механики графена. Об этом пишет Scitech Daily.
Отмечается, что графен — это форма углерода, состоящая из одного слоя атомов, также известная как чудо-материал.
«Он очень прочный, с хорошими электрическими и механическими свойствами, а также чрезвычайно чувствителен к внешним силам. Эта анимация показывает, как графеновый барабан может воспроизводить звуки бактерий. Звук прекращается, когда бактерия уничтожается антибиотиком», — отметил ученый.
По его словам, когда одна бактерия прилипает к поверхности графенового барабана, она генерирует случайные колебания с амплитудой всего в несколько нанометров, которые можно было бы обнаружить.
«Мы могли слышать звук единственной бактерии! Чтобы понять, насколько крохотны эти удары жгутика по графену, стоит сказать, что они как минимум в 10 миллиардов раз меньше, чем удар боксера при достижении боксерской груши. Тем не менее, эти наноразмерные биты можно преобразовать в звуковые дорожки и прослушать — и как же это круто», — добавил Алиджани.
Ученые утверждают, что данное исследование имеет огромное значение для выявления устойчивости к антибиотикам. При этом результаты эксперимента были однозначными: если бактерии были устойчивы к антибиотику, колебания просто продолжались на том же уровне. Когда бактерии были восприимчивы к препарату, колебания уменьшались до одного-двух часов, но затем они полностью исчезали. Благодаря высокой чувствительности графеновых барабанов это явление можно обнаружить, используя всего одну ячейку.
«В будущем мы стремимся оптимизировать нашу платформу чувствительности одноклеточных графеновых антибиотиков и проверить ее на различных патогенных образцах. Так что в конечном итоге его можно будет использовать в качестве эффективного диагностического инструментария для быстрого выявления устойчивости к антибиотикам в клинической практике», — добавил руководитель исследования.
Напомним, биологи обнаружили штамм бактерий, которые питаются купоросом и производят чистую медь.
Ученые синтезировали бактерии, превращающие углекислый газ в спирт
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Наука
NASA показало снимки модуля InSight, умирающего на Красной планете
19 - Апр - 2022 Комментариев нет
Аппарат NASA InSight очень сильно покрыт пылью. Это даже видно с орбиты. Предполагается, что он сможет быть активным максимум до лета текущего года.
Орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter прислал на Землю снимки посадочного аппарата InSight, покрытого красным марсианским реголитом. Об этом сообщает Space.
Отмечается, что фото были сделаны с помощью камеры HiRISE.
Сам аппарат InSight в январе текущего года перешел в безопасный режим работы после того, как его солнечные панели покрылись огромным слоем марсианской пыли. В связи с этим модуль не мог получать достаточное количество энергии. Но позже поступление необходимого уровня энергии восстановилось.
«Наблюдение за изменениями на поверхности Марса, как раз там, где находится InSight, предоставляет нам много важной информации о том, как пыль перемещается по поверхности планеты и как эта поверхность эволюционирует с течением времени», — отметили в NASA.
Также в агентстве считают, что из-за того, что солнечные панели аппарата покрылись пылью, количества энергии для работы ему хватит до лета или максимум до конца 2022 года.
Данные фото продемонстрировали InSight вскоре после приземления и в апреле 2022 года. В частности, слева показана темная зона, образовавшаяся в результате приземления аппарата, и парашют, который помог ему достичь поверхности. На фотографии справа показано, как пыль за эти годы скрыла признаки активности космического аппарата
Отметим, InSight изучает внутреннее строение и состав Марса, в том числе с помощью наблюдений за подповерхностными толчками, которые называются марсотрясения.
Напомним, американское космическое агентство NASA намерено высадить астронавтов на поверхность Марса к 2040 году.
Ученые обнаружили источник космических сигналов
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Космос, Наука
Ученые обнаружили источник космических сигналов
19 - Апр - 2022 Комментариев нет
Некоторые планеты могут излучать похожий на крик взрыв космических радиоволн во время своего исчезновения.
Астроном Нанкинского университета Юн-Фэн Хуанг вместе с коллегами обнаружил причину звуков из космоса. Об этом пишет Futurism.
Астрономы утверждают, что рушащиеся планеты могут быть причиной некоторых недавно открытых и малопонятных быстрых радиосигналов. В частности, всплесков (FRB), исходящих из глубины космоса.
«FRB представляют собой миллисекундные всплески радиоволн, которые еще предстоит окончательно объяснить. Но предполагается, что они могут быть результатом взаимодействия сверхплотных нейтронных звезд с безрассудными планетами, которые вращаются вокруг них. Идея состоит в том, что эти планеты настолько близко подходят к коллапсировавшим звездам с высокой летучестью, когда пролетают по своим эллиптическим орбитам, что начинают буквально разрываться на части, что приводит к удлинению, искажению и отпадению целых кусков», — отметили ученые.
Также исследователи утверждают, что после того, как эти куски планеты булы оторваны, звездный ветер частиц и излучение, извергаемое нейтронной звездой, могли взаимодействовать с ними и приводить к сильным радиоизлучениям.
«Мы сравнили свой вывод с двумя известными повторяющимися FRB — один , обнаруженный в 2016 году, повторяется примерно 160 дней, а другой повторяется каждые 16 дней. Так наша команда пришла к выводу, что гипотеза разрушения планеты вполне может объяснить оба изученных ими FRB», — заключили астрономы.
Напомним, американское космическое агентство NASA намерено высадить астронавтов на поверхность Марса к 2040 году.
Хаббл запечатлел необычное слияние галактик
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Космос, Наука
Хаббл запечатлел необычное слияние галактик
18 - Апр - 2022 Комментариев нет
В процессе была обнаружена целая галерея странных и удивительных типов галактик, ранее неизвестных науке.
Телескоп Хаббл запечатлел две сливающиеся галактики в системе VV689 под названием Крыло ангела. Об этом пишет Scitech Daily.
Отмечается, что в отличие от случайного выравнивания галактик, эти небесные тела находятся в процессе столкновения. Их взаимодействие сделало систему VV689 почти полностью симметричной, создавая впечатление большого набора галактических крыльев.
Данная серия наблюдений Хаббла посвящена изучению основных моментов гражданского научного проекта Galaxy Zoo. Краудсорсинговый астрономический проект опирался на сотни тысяч добровольцев, которые классифицировали галактики и помогали астрономам справиться с потоком данных с автоматических телескопов.
В процессе была обнаружена целая галерея странных и удивительных типов галактик, ранее неизвестных науке.
Напомним, ранее Хаббл запечатлел черную дыру в центре карликовой галактики Henize 2-10, которая не подавляет, а стимулирует звездообразование вокруг себя.
NASA планирует к 2040 году высадить астронавтов на Марс
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Космос, Наука
Ученые открыли новый способ обнаружения цунами
18 - Апр - 2022 Комментариев нет
В исследование описана система TS-HKMSDD, которая обнаружила слабое цунами, прошедшее через Токийский залив в сентябре 2021 года, вызванное тайфуном, приближающимся к Японии с юга.
Исследователи обнаружили новый подход к обнаружению цунами, который заключается в мониторинге мюонов. Об этом пишет Science Alert.
Отмечается, что мюоны — это высокоэнергетические элементарные частицы, которые создаются космическими лучами, прибывающими из космоса. Они находятся повсюду в атмосфере и могут безвредно пройти практически через что угодно.
При этом они могут быть очень незначительно смещены на своем пути большими природными силами, включая цунами.
Для того, чтобы обнаружить движения мюонов требуется невероятно чувствительный инструмент — TS-HKMSSD. Он впервые обнаружил волны цунами через мюонную рябь.
«Гиперкилометрический подводный глубинный детектор Токийского залива — это первая в мире подводная мюонная обсерватория, которая обнаружила различную мюонную активность во время цунами», — утверждает геофизик Хироюки Танака из Токийского университета в Японии.
Подчеркивается, что эта вариация соответствует волнам океана, которые были измерены другими методами. Объединение показаний означает, что мюографические данные можно использовать для точного моделирования изменений уровня моря, обходя другие методы, которые имеют недостатки.
В новом исследование описана система TS-HKMSDD, которая обнаружила слабое цунами, прошедшее через Токийский залив в сентябре 2021 года, вызванное тайфуном, приближающимся к Японии с юга. По мере вздутия океана количество мюонов немного менялось, рассеянных по объему воды.
Исходя из этого исследователи предлагают такие же инструменты, которые можно было бы установить в других туннелях в районах, подверженных риску цунами, и использовать вместе с таким оборудованием, как датчики уровня моря, как часть систем раннего предупреждения.
«Детекторы мюонов, входящие в состав TS-HKMSSD, на самом деле довольно маленькие, около двух метров в длину. В настоящее время 20 из них размещены рядом с автодорожным туннелем под Токийским заливом, работая вместе для создания общей системы. Подобная система может использоваться не только для обнаружения приближающихся цунами, но и для поиска запасов природного газа и выявления моделей древних землетрясений», — сказано в сообщении.
Напомним, ранее японская технологическая компания Fujitsu объявила об открытии мирового доступа к мощному суперкомпьютеру.
В США создали сверхточный компьютер на основе кремния
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Наука
Экипаж китайской космической станции вернулся на Землю
16 - Апр - 2022 Комментариев нет
Самая продолжительная пилотируемая миссия в истории китайской космонавтики успешно завершилась.
Китайский космический корабль Шэньчжоу-13 с экипажем из трех человек успешно приземлился после девятичасового полета с национальной орбитальной станции Тяньгун. Об этом стало известно в субботу, 16 апреля.
Как следует из трансляции Китайской глобальной телевизионной сети (CGTN), спускаемый аппарат приземлился на полигоне Дунфэн в автономном районе Внутренняя Монголия на севере Китая в 03:57 по Киеву.
В экипаж корабля входили Чжай Чжиган, Е Гуанфу и женщина-тайконавт Ван Япин. Они прибыли на станцию Тяньгун 16 октября 2021 года и пробыли на станции шесть месяцев. Это самая продолжительная пилотируемая миссия в истории китайской космонавтики.
Следующий экипаж прибудет на станцию в мае этого года на корабле Шэньчжоу-14 и пробудет на ней также полгода. Продовольствие и оборудование доставит грузовой космический корабль Тяньчжоу-4 за несколько дней до их прибытия.
Китай должен завершить создание полноценной орбитальной станции в 2022 году. К базовому модулю планируется еще шесть космических запусков и пристыковать два лабораторных модуля – Вэньтянь и Мэньтянь.
Общий вес станции Тяньгун, которая будет находиться на высоте 400 км, после завершения ее строительства составит около 90 тонн. Она будет в пять раз меньше Международной космической станции и будет способна на постоянной основе принимать трех членов экипажа (и до шести при смене экипажей). Срок эксплуатации космической станции составляет около 10 лет.
Напомним, в 2021 году Китай произвел рекордное количество космических запусков – 55. Второе место заняли США – 51 запуск.
Также стало известно, что Китай готовит модифицированную ракету к запуску в космос. Первая ступень ракеты-носителя Чанчжэн-8 станет многоразовой благодаря технологии управления ракетной тягой.
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Космос, Наука
SpaceX отправила на МКС первый коммерческий экипаж
09 - Апр - 2022 Комментариев нет
На орбиту полетели астронавт и группа туристов из трех человек, каждый из которых заплатил за участие в миссии 55 млн долларов.
Ракета-носитель Falcon 9 компании SpaceX в пятницу, 8 апреля, стартовала во Флориде с кораблем Crew Dragon, который доставит экипаж из четырех туристов на Международную космическую станцию. Об этом сообщила пресс-служба компании.
Так, первый в истории туристический космический полет на МКС, который является проектом компании Axiom Space, стартовал с космодрома имени Дж. Кеннеди на мысе Канаверал. Это первый из двух рейсов космических туристов на орбиту, закрепленных контрактом с NASA.
Членами экипажа стали астронавт Майкл Лопес-Алегриа, ранее работавший в NASA, и группа туристов: американский предприниматель Ларри Коннор, канадский инвестор Марк Пати и израильский бизнесмен Эйтан Стиббе.
Как известно, за полет в оба конца и восьмидневное пребывание на МКС каждый из трех гражданских пассажиров заплатил 55 млн долларов.
Согласно данным SpaceX, запуск прошел штатно — на третьей минуте первая ступень отделилась от ракеты-носителя и, по технологии компании, совершила вскоре посадку на платформу в Атлантике для последующего использования. Стыковка Crew Dragon должна состояться утром в субботу.
Напомним, 19 сентября прошлого года космический корабль Crew Dragon, экипаж которого впервые составляли четыре гражданских лица, спустя три дня пребывания на орбите Земли приводнился в Атлантическом океане.
Обогнал Брэнсона. Безос в космосе на своей ракете
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Космос, Наука
В США создали сверхточный компьютер на основе кремния
08 - Апр - 2022 Комментариев нет
Ученые захватили два электрона и заставили их взаимодействовать с помощью кремниевого устройства.
Физики из Принстонского университета проложили путь к использованию кремниевых технологий в квантовых вычислениях. В частности, в виде квантовых битов — основных единиц квантовых компьютеров. Об этом говорится на сайте Рhys.org.
Отмечается, что с помощью исследования будут ускорено использование кремниевой технологии в качестве жизнеспособной альтернативы другим технологиям квантовых вычислений, таким как сверхпроводники или захваченные ионы.
Ученые использовали двухкубитное кремниевое квантовое устройство для достижения беспрецедентного уровня точности — выше 99%.
Подчеркивается, что это самая высокая точность, достигнутая на сегодняшний день для двухкубитного вентиля в полупроводнике, которая находится на одном уровне с лучшими результатами, достигнутыми конкурирующими технологиями.
«Кремниевые спиновые кубиты набирают обороты. Это похоже на большой год для кремния в целом», — заявил аспирант физического факультета Принстонского университета и ведущий автор исследования Адам Миллс.
С помощью кремниевого устройства ученые захватили два электрона и заставили их взаимодействовать.
«Спиновое состояние каждого электрона можно использовать как кубит, а взаимодействие между электронами может запутать эти кубиты. Эта операция имеет решающее значение для квантовых вычислений, и исследовательская группа под руководством Джейсона Петты, профессора физики Юджина Хиггинса в Принстоне, смогла выполнить эту операцию запутывания с уровнем точности, превышающим 99,8%». — сказано в статье.
Как известно, кубит — это квантовая версия компьютерного бита, который является наименьшей единицей данных в компьютере. Он закодирован информацией, которая может принимать значение либо единицы, либо нуля. Но, в отличие от бита, кубит может использовать концепции квантовой механики, чтобы выполнять задачи, недоступные классическим битам.
«В кубите вы можете кодировать нули и единицы, но вы также можете иметь суперпозицию этих нулей и единиц. Это означает, что каждый кубит может быть одновременно нулем и единицей. Эта концепция, называемая суперпозицией, является фундаментальным свойством квантовой механики и позволяет кубитам выполнять операции, которые кажутся удивительными и потусторонними. С практической точки зрения, это дает квантовому компьютеру большее преимущество перед обычными компьютерами, например, в факторизации очень больших чисел или выборе наиболее оптимального решения проблемы», — добавил Миллс.
Также отмечается, что «спин» в спиновых кубитах — это угловой момент электрона и квантовое свойство, проявляющееся в виде крошечного магнитного диполя, который можно использовать для кодирования информации. Его сравнивают со стрелкой компаса, которая имеет северный и южный полюса и вращается в соответствии с магнитным полем Земли.
«С точки зрения квантовой механики, спин электрона может ориентироваться на магнитное поле, созданное в лаборатории (спин вверх), или быть ориентированным антипараллельно полю (спин вниз), или находиться в квантовой суперпозиции спина вверх и спина. Спин — это свойство электрона, используемого в квантовых устройствах на основе кремния; обычные компьютеры, напротив, работают, управляя отрицательным зарядом электрона», — говорит ученый.
По его словам, в целом кремниевые спиновые кубиты имеют преимущества перед другими типами кубитов.
«Идея состоит в том, что каждая система должна масштабироваться до множества кубитов. И прямо сейчас другие системы кубитов имеют реальные физические ограничения для масштабируемости. Размер может быть реальной проблемой для этих систем. Там не так много места, куда вы можете втиснуть эти вещи», — пояснил Миллс.
Он подчеркнул, что кремниевые спиновые кубиты состоят из отдельных электронов и чрезвычайно малых размеров.
«Наши устройства имеют диаметр всего около 100 нанометров, в то время как обычный сверхпроводящий кубит имеет размер около 300 микрон, поэтому, если вы хотите сделать много на чипе, вам будет сложно использовать сверхпроводящий подход», — добавили исследователи.
Для проведения эксперимента они должны были сначала захватить один электрон.
«Мы ловим один электрон, очень маленькую частицу, и нам нужно доставить ее в определенную область пространства, а затем заставить танцевать», — отметили эксперты.
Наверху ученые разместили маленькие электроды, создающие электростатический потенциал для удержания электрона. Две такие клетки, соединенные вместе и разделенные барьером или воротами, образовали двойную квантовую точку.
«У нас есть две спины, расположенные на соседних сайтах рядом друг с другом. Регулируя напряжение на этих затворах, мы можем на мгновение столкнуть электроны вместе и заставить их взаимодействовать. Это называется двухкубитным затвором. Взаимодействие заставляет каждый спиновый кубит развиваться в соответствии с состоянием соседних с ним спиновых кубитов, что приводит к запутанности в квантовых системах. Мы смогли выполнить это взаимодействие двух кубитов с точностью, превышающей 99 процентов. На сегодняшний день это самая высокая точность для двухкубитного вентиля, которая до сих пор была достигнута в спиновых кубитах», — говорит Миллс.
Это первая демонстрация полупроводниковой системы спиновых кубитов.
Напомним, ранее японская технологическая компания Fujitsu объявила об открытии мирового доступа к мощному суперкомпьютеру.
Ученые на 30 лет омолодили кожу человека
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Наука
Ученые на 30 лет омолодили кожу человека
08 - Апр - 2022 Комментариев нет
Технология основана на методах, которые использовались для создания клонированной овечки Долли более 25 лет назад.
Ученые из Кембриджа омолодили клетки кожи 53-летней женщины, сделав их такими же, как у 23-летней. Они считают, что могут делать то же самое с другими тканями тела, пишет ВВС.
Отмечается, что целью является разработка методов лечения возрастных заболеваний — диабета, болезни сердца и неврологических расстройств.
«Мы мечтали о таких вещах. Многие распространенные заболевания усугубляются с возрастом, и думать о том, чтобы помогать людям таким образом, очень интересно», — сказал руководитель группы, профессор Вольф Рейк из Института Бабрахама в Кембридже.
Он подчеркнул, что работа находится на очень ранней стадии.
Истоки метода восходят к 1990-м годам, когда исследователи из Института Рослина недалеко от Эдинбурга разработали метод превращения взрослой клетки молочной железы, взятой у овцы, в эмбрион. Таким образом появилась клонированная овца Долли.
Фото: wikipedia.org
Овца Долли
Однако целью технологии было создание так называемых эмбриональных стволовых клеток человека, такие как мышцы, хрящи и нервные клетки для того, чтобы заменить изношенные части тела.
В 2006 году профессор Шинья Яманака, работавший тогда в Киотском университете, упростил эту технику с помощью нового метода IPS. Он включал добавление химических веществ к клеткам взрослого организма примерно на 50 дней, что привело к генетическим изменениям, которые превратили взрослые клетки в стволовые.
Однако оба метода сложны тем, что созданные стволовые клетки необходимо повторно вырастить в клетки и ткани, необходимые пациенту.
Теперь команда профессора Рейка использовала технику IPS на клетках кожи 53-летнего возраста. Они сократили химическую ванну с 50 дней до примерно 12. В итоге клетки не превратились в эмбриональные стволовые клетки, а омолодились в клетки кожи.
На данный момент методика не может быть сразу переведена в клинику, так как метод IPS увеличивает риск развития рака.
«Долгосрочная цель состоит в том, чтобы продлить срок здоровья человека, а не продолжительность жизни, чтобы люди могли стареть более здоровым образом», — добавил профессор Рейк.
По его словам, одним из первых применений может быть разработка лекарств для омоложения кожи у пожилых людей в тех частях тела, где они были порезаны или обожжены, чтобы ускорить заживление. Исследователи выяснили, что омоложенные клетки кожи двигаются быстрее в экспериментах, имитирующих рану.
Вскоре ученые планируют посмотреть, будет ли эта технология работать с другими тканями, такими как мышцы, печень и клетки крови.
«Если аналогичные подходы или новые методы лечения смогут омолодить иммунные клетки, которые, как мы знаем, становятся менее чувствительными с возрастом, то в будущем можно будет повысить реакцию людей на вакцинацию, а также их способность бороться с инфекциями», — заключили авторы исследования.
Напомним, ранее ученые из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета, специализирующийся на респираторных системах, обнаружили совершенно новый тип клеток, который скрывается в тонких ветвящихся проходах легких человека.
Японская компания откроет миру доступ к суперкомпьютеру
Читайте Korrespondent.net в Google News
Рубрики: Наука
