Физики установили новый мировой рекорд для плазменных ускорителей, разогнав электроны до энергии 7,8 ГэВ в трубке длиной всего 20 сантиметров.

Международный коллектив исследователей, работающий в Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли (США), разработал новый метод ускорения электронов с помощью лазера в плазменном ускорителе. Для этого использовали не один, как обычно, а два лазерных импульса. Первый лазерный импульс нагревал плазму и «сверлил» в ней канал, а второй ускорял электроны в полученном канале.

Схематическое изображение плазменной волны и разделения зарядов, порождаемого лазерным импульсом – драйвером. Электроны показаны шариками (рисунок из статьи).

Трехмерная визуализация плазменных волн (синие), возбуждаемых петаваттным лазерным импульсом (красный), ускоряемые сгустки электронов названы «Bunches». (Фото: Carlo Benedetti/Berkeley Lab)

Снимок профиля электронной плотности в плазменном канале. (С отличием: Геннадий Багдасаров/Институт прикладной математики им. Келдыша; Энтони Гонсалвес и Жан-Люк Вэй/Berkeley Lab)

Различные поколения сапфировых трубок, используемых для генерации и удержания плазмы, а также для ускорения электронов. 20-сантиметровая трубка, использованная в последних экспериментах, изображена слева. (Фото: Marilyn Chung/Berkeley Lab) Используя такой подход, исследователи установили новый мировой рекорд для ускорителей подобного типа: в плазменной трубке длиной всего 20 сантиметров они ускорили электроны до энергии 7,8 ГэВ (миллиардов электронвольт). Обычным ускорителям частиц, даже самым современным, для этого требуются сотни метров.

В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Physical Review Letters , участвовали физики из Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН и Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ».

Ускорители частиц – незаменимые инструменты во многих областях науки, промышленности и медицины. Обычные ускорители используют в резонаторах электромагнитные колебания радиодиапазона, чтобы разгонять пучки электрически заряженных частиц. В настоящее время эта технология хорошо развита и производит высококачественные пучки частиц, но ускорители высоких энергий требуют много места и денег.

Лазерное плазменное ускорение основано на другом принципе. Через плазму пропускают интенсивный лазерный импульс, называемый драйвером. Как корабль на воде, он создаёт на своем пути волны в плазме. Электроны катаются на них, словно сёрфингисты. Драйвер, двигаясь сквозь плазму, сдвигает легкие электроны, в то время как тяжелые ионы остаются почти неподвижными. Благодаря такому разделению частиц за драйвером образуются волны плотности заряда с огромной напряжённостью электрического поля. Плазменные волны способны разогнать следующие за драйвером в нужной фазе частицы значительно быстрее, чем лучшие обычные ускорители. Такой метод получил название кильватерного ускорения по ассоциации с кильватерным следом – возмущением, создаваемым в воде движущимся кораблем. И хотя ещё предстоит решить множество проблем, метод обещает значительно более дешевые и компактные ускорители, а также их новые сферы применения.

Чем мощнее лазерный импульс, тем сильнее ускорение. В данном случае экспериментаторы использовали невероятно интенсивные и короткие лазерные импульсы «драйвера» с пиковой мощностью около 850 триллионов Ватт и длительностью около 35 фемтосекунд (10 ^-15 с). Такая пиковая мощность эквивалентна одновременному включению около 8,5 триллионов 100-ваттных лампочек!

Однако простого создания больших плазменных волн оказалось недостаточно для очень сильного ускорения. Необходимо было создать эти волны по всей длине 20-сантиметровой сапфировой трубки, в которой происходил процесс ускорения. А для этого был необходим плазменный канал диаметром в десятки микрометров, который бы ограничивал лазерный импульс почти так же, как оптоволоконный кабель. В отличие от обычного оптического волокна, плазменный канал способен выдерживать сверхинтенсивные лазерные импульсы, необходимые для ускорения электронов. Но не всё так просто: в предыдущих попытках лазер терял свою фокусировку и повреждал сапфировую трубку.

В эксперименте 2014 года для создания плазменного канала использовался электрический разряд, но он не обладал нужными свойствами для перехода к более высоким энергиям. Решение проблемы было вдохновлено идеей 1990-х годов об использовании лазерного импульса для нагрева плазмы и формирования канала.

Большую роль в исследовании сыграло численное моделирование лазерно-плазменных взаимодействий, которым занимались специалисты Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН и их чешские коллеги из проекта ELI-Beamlines. Оно позволило понять, как добиться желаемого результата, а в дальнейшем подскажет, что делать дальше.

Этот результат лаборатории Беркли исследователи считают важной вехой для лазерных плазменных ускорителей. Он не только устанавливает рекорд, но и презентует новую технологию, открывающую новые возможности для работы. Оптимизация метода сможет повысить энергию новой техники ускорения плазмы до 10 ГэВ и выше. Хотя плазменные ускорители не способны ускорять столько частиц, сколько обычные ускорители, они могут обеспечить новые приложения, такие как настольные рентгеновские лазеры и компактные источники света.

В рамках теоретической работы астрофизики смогли доказать, что популярная научно-фантастическая идея вполне осуществима.

Если придать крупному астероиду вращение и создать внутри его полости, он вполне может вместить в себе космическую станцию. К таким выводам пришли венские астрофизики. Фото: NASA

В научной фантастике сочетание астероида и космической станции давно стало весьма популярным сюжетом. И, как выясняется теперь, идея сама по себе не настолько уж и фантастична. Ученые пришли к заключению, что если перенести среду обитания работников станции внутрь каменной космической глыбы, это будет иметь целый ряд преимуществ. После выемки лишних пород или добычи сырья астероиду можно придать вращение, создав этим искусственную гравитацию. Кроме того, космонавты внутри такого небесного тела были бы лучше защищены от космического излучения.

И вот теперь астрофизики из Венского университета сделали расчеты относительно того, может ли действительно представлять собой такая космическая станция в астероиде реалистичное видение будущего. Пусть даже до того, когда начнется добыча полезных ископаемых на астероидах, пройдет еще много лет, уже сегодня разработаны и существуют модели осуществления и бизнес-модели для космической добычи сырья. И при этом речь идет не только о том, как осуществлять на астероидах добычу материала, и как его затем транспортировать на Землю. Ученые рассматривают также возможность использования добытого сырья непосредственно в космосе, например, для длительных полетов или продолжительного пребывания в космосе.

Вращающийся гигантский астероид с созданными пещерами

В своей работе, опубликованной на препринт-сервере arXiv, Томас Майндл, Роман Микш и Биргит Лойбнеггер из Института астрофизики Венского университета осуществили расчет сил, воздействующих на гипотетический астероид размером около 500 на 390 метров, которому было искусственно придано вращение.

Астероиды таких размеров имеются в достаточном количестве довольно близко к Земле. В качестве примеров в своем исследовании ученые рассматривают объекты 3757 Anagolay, 99942 Apophis или 3361 Orpheus с орбитальными периодами обращения вокруг Солнца от чуть менее одного года до 2,5 лет. Проблема же заключается в том, что о составе этих небесных тел известно пока что весьма немного.

В качестве основы для своих расчетов ученые допустили предположение, что в астероиде из силикатных каменистых пород будет создана полость размером 200 на 300 метров. Чтобы обеспечить людям на такой космической станции окружающую среду, которая не вызывала бы негативных последствий для здоровья из-за невесомости, исследователи приняли для своих расчетов гравитацию, как на Марсе, около 38 процентов от земной. А для этого, подсчитали исследователи, астероид должен вращаться со скоростью два-три раза в минуту вокруг своей оси.

Некоторые открытые вопросы

«Наши расчеты показывают, что напряжения центробежных сил делают космическую станцию в таком астероиде возможной без нагрузок, вызывающих разрушение самого космического тела», - говорит Майндл. Однако, для более точных рассуждений о целесообразности космической станции внутри астероида необходимо знать не только состав, но и внутреннюю структуру астероида. Исследователи подчеркивают, что окончательное решение относительно того, подходит ли объект для установки станции или нет, может быть принято лишь только после посещения астероида специальной миссией, его осмотра и анализа.

Окончательный вариант исследования публикуется в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences. Кроме того, Майндл презентует свое исследование и на Конференции по лунным и планетарным наукам (Lunar and Planetary Science Conference), которая будет проходить с 18 по 22 марта в Вудлэндсе, штат Техас.

Международная группа учёных провела расчёты минимального экипажа и параметров межзвёздного корабля для полёта к Проксиме Центавра. Как сообщается, такая экспедиция при современных технологиях растянется на тысячи лет, потому речь идёт о классическом «корабле поколений».

По данным Phys.org , полёт должен проходить на средней скорости 200 км/с и продлится примерно 6300 лет. Для размещения экипажа в 500 человек, живущих на сбалансированной диете и выращивающих пищу на борту, потребуется корабль длиной минимум 320 метров и диаметром 224 метра. Но, скорее всего, размеры будут ещё больше, ведь на борту придётся разместить полноценную замкнутую экосистему, включающую в себя растения, насекомых и, может, даже животных. Сам корабль должен быть цилиндром или сферой, чтобы обеспечить вращение и создать псевдогравитацию.

Разумеется, на сегодня технологии не позволят создать подобные астроинженерные системы — это слишком сложно и дорого. Однако в будущем, возможно, подобные корабли станут реальностью.

К слову, одним из вариантов является создание межзвёздного корабля на базе астероида — это готовые стены, которые не нужно поднимать с планеты. Однако и это — дело будущего.

Ранее проведённые исследования показали, что расчётное время пути до ближайшей звёздной системы (Альфа Центавра) может занять от 19 до 81 тысячи лет. Теперь учёные вычислили , насколько большим должен быть космический корабль , чтобы стать приютом для нескольких поколений экипажа.

Работа была проведена международной группой исследователей из Страсбургской обсерватории (Франция) и Академии наук Чешской Республики. Эксперты оценили, сколько килокалорий человеку необходимо съедать в день, чтобы поддерживать идеальную массу тела. После оценки потребности в калориях учёные вычислили, сколько продуктов гидропоники и аэропоники необходимо производить в год на квадратный километр для поддержания жизни экипажа из 500 человек. Сравнивая эти цифры с традиционными и современными методами земледелия, можно предсказать количество искусственной земли, которая должна быть выделена для ведения сельского хозяйства внутри космического корабля. Предполагается, что корабль будет спроектирован с учётом искусственной гравитации и центростремительной силы (то есть вращающегося цилиндра), поэтому его радиус должен составлять минимум 224 метра, а длина — 320 метров.

Как отмечают авторы работы, этот проект позволяет получить представление о реальной возможности создания кораблей нового поколения. Человечество уже способно строить такие большие сооружения на Земле. Единственная проблема, которую необходимо решить, заключается в добыче воды. Любая миссия с участием большой команды, которая будет проходить в межзвёздном пространстве свыше нескольких веков, нуждается в большом количестве воды для питья, полива и санитарии, что не позволяет полагаться на обычные методы переработки. Тем не менее точное знание о том, сколько денег, ресурсов и времени понадобится для создания межзвездного корабля, является хорошим первым шагом в освоении других звёздных систем.

Им удалось рассмотреть события, происходящие всего в 160 километрах от горизонта событий

Исследователи NASA описали события, происходящие всего в сотне километров от горизонта событий черной дыры. По астрономическим масштабам это практически вплотную к горизонту событий — той сфере, из-под которой не вырывается даже свет.

Получить подробную информацию о происходящем около горизонта событий позволило рентгеновское излучение. Черная дыра MAXI J1820+070 (или просто J1820) окружена диском из вращающегося и сжимающегося раскаленного вещества и короной — облаком частиц с очень высокой, порядка миллиарда градусов, температурой. При столь сильном нагреве вещество светится уже не видимым светом, а рентгеновским излучением, и это излучение можно обнаружить специальными космическими телескопами.

Используя установленный на борту МКС детектор NICER ( Neutron star Interior Composition Explorer ), астрономы не только поймали рентгеновские лучи от J1820, но и смогли определить и проанализировать их компоненты. Испускаемое окрестностями черной дыры излучение состояло из свечения короны самого по себе, свечения короны, отраженного аккреционным диском, и квантов, которые сначала поглотились плазмой в диске, а потом были испущены снова с небольшой потерей энергии. Продолжение.

Реальность многомерна, мнения о ней многогранны. Здесь показана лишь одна или несколько граней, каждая из которых должна рассматриваться как частный случай. Не стоит принимать этот текст за истину в последней инстанции, ибо истина безгранична. Тренируем свои барометры, учимся добывать, анализировать и дополнять информацию по внутреннему резонансу.

Поступил вопрос от коллеги:

Где можно почитать о разнице между драконами и рептилоидами? Ведь и те и другие как бы относятся к рептилиям, однако имеют как бы разное направление (насколько я для себя поняла.. светлое-темное). И если они как бы из одного теста, означает ли это что рептилоид — это потенциальный дракон или все иначе устроено?

А ещё сегодня увидела памятник какому то национальному герою, который отрубает головы и соответственно побеждает дракона. А ведь «дракон над златом чахнет» — охраняет что-то очень ценное, артефакт, кристалл. И возник вопрос являются ли данные монументы аллегорией нашего собственного развития и раскрытия тех самых кристаллов, истин или это какое то посягательство на.. и с фига это прославлять, воздвигая памятники и называя кого то героем? Были интересны параллели, потому что обывательски моск воспринимает пока ещё внешнюю схожесть

D_A:

Я бы сказал, что в среднем драконы древнее и намного менее техногенны, чем рептилии, но это не значит, что всех нужно под одну гребенку, цивилизаций МАССА, миллионы только в нашей вселенной, все РАЗНЫЕ. Рептилии и драконы — это разные ветки, но между ними были как общие генетические эксперименты, так и войны, миры и снова войны.

Кстати, над златом чахнет царь кощей, а не дракон )
По некоторым данным кощеи — это серые .
Памятники и тп не стоит принимать за истину в последней инстанции. История переписывается постоянно и культурные объекты тоже.

Схожесть относительна. Например:

-у БОЛЬШИНСТВА драконов есть крылья или они могут летать. БОЛЬШИНСТВО рептилий либо утратили возможность полета, либо никогда не умели и не имели крыльев.

-рептилии (как и серые) тесно сотрудничают с правительствами . Драконы пока в этом замечены не были

Далее (и везде в этом блоге) речь идет именно о большинстве, но НЕ ВСЕХ!

-драконы есть кристаллические, но крист. рептилий пока не встречали (хотя они вполне могут где-то быть).

-драконы в основном менее плотные, рептилии более плотные

-драконы пользуются магией ( алхимики пространства ), рептилии больше заточены на техноген

-вне человеческих тел драконы не очень похожи на человека, рептилии же имеют более приближенную к гуманоидной форму (также многие напоминают динозавров), хотя в высших мерностях форм нет, разумеется. также в высших мерностях мы пока видели только драконов, но не рептов.

-драконы более открыты к дружескому взаимодействию, творчеству, покровительству. Рептилии более агрессивны, их больше интересует власть и подчинение других, нежели работа на равных (привет эгрегору власти и прочим спецслужбам ). Многие рептильные расы утратили возможность творить, они могут только копировать или, в лучшем случае, переделывать, дополнять уже имеющиеся технологии.

-по той же аналогии: точные матричные «науки» (астрология, нумерология и тд), расставляющие жесткие рамки, — скорее относятся к рептам, которых хлебом не корми, дай все описать по полочкам и всем навешать удобные ярлыки. Драконы более гибки в своем сознании и допускают иные варианты, нежели чисто прописные и предсказуемые программы. Это не значит, что астрология и нумерология «плохие», просто нужно понимать их ограниченность и относительность влияния на каждого, кто принимает их постулаты (обязательно читаем по теме: Лунное затмение 27 июля и коридор затмений в целом. Насколько они влияют на всех? )

-пирамидальные социальные структуры (эгрегоры) имеют, скорее, рептильные корни. сетевые эгрегоры больше относятся к драконам
(детали по разнице тут )

-Творец/ Источник драконов, скорее, способен давать своим детям вырасти выше собственного уровня (при наличии достаточного опыта и массы других нюансов). Рептильный Источник, скорее, не дает такой возможности, работая по принципу «вырасту я, вырастишь и ты (займешь мое место), но выше меня никогда не станешь»

-в рамках генетических экспериментов драконы могут влиять на ДНК через информационное поле Творца (кристаллы, многомерную ДНК). Рептилиям приходится использовать техногенные излучатели и импланты. Иными словами, драконы в контексте генетики (и многих других) намного более экологичны.

-драконы больше строят миры и потом часто становятся их хранителями (в т.ч. отдельных мест силы). Репты больше склонны к завоеванию, подчинению или разрушению чужих миров

-драконы относятся к человеку как неразумному дитя и скорее помогают/ оберегают (хотя и злило их человечество не один раз, что вытекало в стирание целых народов ). Рептилии, скорее, воспринимают нас как корм и рабочую силу, хотя изначально тоже должны были выполнять роль учителей

-также не забываем про Нагов . они — нечто среднее между драконами, людьми и рептами. Среди Нагов встречаются и кристаллические. В районе времен Атлантиды Наги защищали планету от неразумной и разрушительной магии атлантов.

Просьба иметь в виду, что тут речь о СРЕДНЕСТАТИСТИЧЕСКОМ срезе тех, с кем мы сталкивались в сеансах, т.е. приближенных к Земле и её уровням/ планам/ изменениям. Что там живет и процветает или загибается в далеких измерениях все еще предстоит выяснить, не говоря о различных исключениях из общего правила. Например, есть расы черных (темных) драконов, которые тоже не сильно дружелюбны, но это не делает ВСЕХ черных драконов недружелюбными.

Все сказанное выше не делает одни расы более мудрыми/ нужными в экосистеме, чем другие. Каждый играет свою роль и функцию, каждый случай индивидуален и уникален, каждому Творцом была дарована Жизнь, а значит и смысл существования, который другим Его детям может быть непонятен на том или ином этапе и по тем или иными причинам, как нашим детям часто непонятны вероломные причины, по которым их заставляют зубрить азбуку или есть фасоль.

На каждого человека воздействуют обе иерархии – «светлая и темная» (условно и упрощенно). Одна тянет к духовному развитию и созиданию, другая — к погружению в материю и, часто, тестированию чужих творений на прочность (крайне условно и упрощенно). И в том, и в другом пути можно потеряться, если нарушить баланс противоположностей, через которые мироздание познает самого себя.

Оба пути (и многие другие) имеют право на существование в рамках эволюционного процесса: создание нового часто невозможно без разрушения старого, трудности рождают силу для их преодоления, а выживание и полезная эволюция особей на начальных этапах становления отдельных видов и цивилизаций часто обуславливается их желанием делать усилия над собой для перехода на новую ступень или занятия стабильной позиции в экосистеме.

Так и с разными расами, будь то рептилий, драконов или радужных единорогов: каждая раса и каждый индивид в ней должны рассматриваться как частный случай, находящийся на той или иной ступени собственной эволюции, принципы, смыслы и интересы которой не обязаны совпадать с интересами человека, как наши интересы расходятся с интересами других видов флоры и фауны, многие из которых уже исчезли с лица Земли (в нашей мерности) исключительно как результат деятельности человека.

Как среди представителей человечества есть разные касты, типы характеров, целей и совместимости , так и среди других рас характеры, аппетиты, жизненные ориентиры и степени проявленной агрессии могут значительно отличаться от одного индивида к другому. Ни в коем случае не ровняем всех под одну гребенку лишь по цвету кожи или наличию чешуи, хвоста, когтей и других документов!

Проектирование вечного двигателя и антигравитационного летательного аппарата – табу в мире официального научного сообщества. И те ученые которые решаются бросить вызов миру и тем, кто ним управляет заслуживают как минимум глубокого уважения. Поскольку разрабатывая и изобретая новые технологии и транспорт будущего они сильно рискуют. Сегодня я расскажу вам про ученого, он был приговорен к 14 годам заключения за изготовление антигравитационного транспорта.

Одни его называют гением современности, другие — Остапом Бендером XXI века. Неоспоримо то, что он очень необычный изобретатель. Илон Маск из года в год делает громкие заявления о том, что изменит наш мир. Некоторые из его проектов уже успешно реализованы, другие запланированы на десятилетия вперед.

Приглашаем вас в удивительное путешествие.

Об этой книге ходят легенды. Её всегда окутывал ореол зловещей тайны. Жуткие легенды, связанные с книгой мертвых «Некрономикон» («Necronomicon»), знакомы человечеству уже долгое время.

В разные времена книгу называли по-разному – «Ключ от ворот ада», «Книга Зла», «Книга Мертвых», но сегодня чаще всего её называют «Книга мертвых Некрономикон».

Кто-то считает «Некрономикон» выдумкой знаменитого писателя Говарда Лавкрафта, но большинство всё же уверено, что книга реальна.

Сегодня в Интернете существует огромное количество сайтов, где любому желающему предлагают ознакомиться с содержанием легендарного фолианта.

Однако при всем могуществе всемирной сети есть вещи, которые ей неподвластны, и «Некрономикон» из их числа. Эта книга всегда будет храниться в тайне от непосвященных, и в наших же интересах, чтобы такой порядок не нарушался как можно дольше.

По преданию книга содержит историю и магические ритуалы великих древних — расы, жившей на Земле до появления человечества. Познавшему тайны «Некрономикона» открывалась не только мудрость веков, но и власть над потусторонними силами. Однако книга открывает свои секреты далеко не всем, а расплатой за праздное любопытство и невежество могут стать психическое здоровье или даже смерть.

Считается, что эти рукописи способны открывать врата в параллельные миры. Врата открываются в обоих направлениях, и в обмен на силу и могущество маг рискует впустить в нашу реальность духов огромной разрушающей силы. Возможно, именно поэтому, книга мертвых «Некрономикон» всегда старались скрыть от глаз обывателей, что бы ни кто не смог её прочесть.

Нельзя играть с тем, что мы не в силах понять и осознать. Однако «Некрономикон» может не только разрушать, он открывает огромные возможности постижения иных миров, а значит, и расширения сознания. Но для того, чтобы это стало возможным, человечеству нужно еще чуть-чуть «повзрослеть».

Происхождение книги читать здесь.

Автор: Коровяковский Д.Г.

В настоящее время в цифровой сфере ЕАЭС происходят достаточно активные преобразования. Заданный интенсивный темп подразумевает, что цифровая трансформация экономики ЕАЭС в целом и экономик стран-участниц будет протекать постепенно, основываясь на применении современных технологий. Сегодня зарубежный опыт и отечественная практика демонстрируют недостаточность предпринимаемых таможенными органами мер и необходимость более эффективных технологий, обеспечивающих как защиту национальных интересов, так и содействие международной торговле. Это обусловливает исследование технологии блокчейн как основы таможенного регулирования и оценку возможностей по ее применению.

Ссылка для прочтения.

Портал Spectrum, который освещает новости в мире технологий, опубликовал материал о блокчейн. В этой статье рассказано, какие есть подводные камни в работе технологии и почему её нельзя использовать повсеместно. Мы подготовили русскоязычную адаптацию этой статьи.

Развитие технологии

Биткоин был придуман как акт неповиновения. Криптовалюта появилась вскоре после мирового экономического кризиса и рекламировалась, как средство от несправедливости и коррумпированности традиционной финансовой системы. Создатели были уверены, что когда биткоин станет более популярным, он будет конкурировать с реальными деньгами и в конечном итоге вытеснит те институты, которые привели к кризису.

Неофициальный лозунг биткоина: «Верим в криптографию», прямо говорит о том, кто виноват в проблемах экономики: посредники, банкиры, «доверенные» третьи стороны, которым на самом деле нельзя доверять. Эти люди просто создают проблемы другим, уменьшая прибыль и усложняя транзакции.

Биткоин стремился заменить услуги, предоставляемые этими посредниками с помощью специального кода и криптографии. Когда человек оплачивает ипотеку, между его банком и другими финансовыми организациями в фоновом режиме происходит ряд операций, благодаря которым деньги снимаются со счёта пользователя. Банк может поручиться, что с деньгами всё хорошо, так как он хранит информацию о том, куда и как была потрачена каждая копейка со счета.

Ссылка для прочтения

Создатель благотворительной блокчейн-платформы Михаил Палей: Если через несколько лет благотворительность не будет работать на блокчейн, то будут вопросы

На Кировском баркемпе создатель благотворительной блокчейн-платформы « One+One » Михаил Палей рассказал о технологии блокчейн, криптовалютах и о том, какие возможности они открывают третьему сектору в России и во всем мире.

Вот ссылка

Ссылка на этот сайт.

Являясь центром ООН по вопросам космоса, ЮНООСА каждый день сотрудничает с мировым космическим сообществом в целях обеспечения выгод от использования космоса для всех и во всем мире.

Космические агентства являются ключевой частью этого сообщества. Ниже Вы найдете основные детали и ссылки на постоянно растущий список космических агентств со всего мира.

Мы активно обращаемся ко всем космическим агентствам, чтобы обеспечить как можно более полный охват этого ресурса. Национальным космическим агентствам, не представленным ниже, и желающим присоединиться к ним, настоятельно рекомендуется связаться с нами по официальному каналу via oosa (at)un.org

Американские физики-теоретики придумали эксперимент, который может измерить дискретность нашего пространства-времени с точностью до 10 ⁻³¹ метра, что в десять триллионов раз превышает точность предыдущих измерений. Для этого ученые рассчитали поправки к гамильтониану Дирака, возникающие за счет дискретности пространства-времени, и оценили, как они влияют на разность фаз нейтронов, которые пролетают через интерферометр Маха — Цендера. Исследователи считают, что при небольшой модификации эксперимента его точность сравнится с планковской длиной. Статья опубликована в Physical Review D , препринт работы выложен">https://arxiv.org/abs/1802.03911">выложен на сайте arXiv.org.

Как правило, физики считают пространство-время непрерывным: чтобы различить очень короткие расстояния, нужны частицы с очень большими энергиями, а в повседневной жизни редко встречаются энергии выше одного мегаэлектронвольта ( рентгеновское и гамма-излучение ). Однако это не значит, что пространство-время действительно непрерывно. При энергиях и расстояниях, сравнимых с планковским масштабом ( E _p ~ 10 ¹⁹ мегаэлектронвольт и L _p ~ 10 ⁻³⁵ метров), Стандартная">https://elementy.ru/LHC/HEP/SM">Стандартная модель и общая теория относительности перестают работать — следовательно, пространство-время может сильно исказиться. В частности, оно может оказаться дискретным. Более того, некоторые физики считают, что при таких высоких энергиях понятия пространства и времени вообще теряют смысл, и говорить об их свойствах нельзя.

Кроме того, искажение структуры пространства-времени нарушает лоренц-инвариантность — одно из важнейших свойств известных физических законов. Грубо говоря, лоренц-инвариантность законов означает, что они не меняются при произвольных сдвигах и поворотах (в том числе бустах ). Очевидно, что в дискретном пространстве-времени лоренц-инвариантность нарушается — причем на высоких энергиях, на которых длина волны частицы сравнима с шагом решетки, нарушение заметить легче всего. Конечно, на практике физикам еще очень далеко до таких энергий: энергия протонов Большого адронного коллайдера находится на уровне E _LHC ~ 10 ⁴ мегаэлектронвольт (то есть 10 ⁻¹⁵ E _p ), а энергия самых быстрых космических частиц не превышает E _particle ~ 10 ¹¹ мегаэлектронвольт (10 ⁻⁸ E _p ). Поэтому лоренц-инвариантность известных физических законов нарушается очень слабо. Тем не менее, даже такие слабые нарушения могут сыграть важную роль: например, благодаря им возможны осцилляции безмассовых нейтрино и вакуумное черенковское излучение .

Впервые последствия нарушения лоренц-инвариантности рассмотрел еще в 1951 году Поль Дирак, а работы Сидни Коулмана и Шелдона Глешоу, написанные в 1990-х годах и развивающие идеи Дирака, заставили физиков задуматься об экспериментальной проверке этой гипотезы. В настоящее время универсальной моделью, которая описывает всевозможные нарушения лоренц-инвариантности, является так называемое Расширение Стандартной модели (Standard Model Extension, SME); в этой теории отклонения от Стандартной модели описываются маленькими безразмерными параметрами. Сообщения экспериментов, которые измеряют эти параметры, выходят несколько раз в месяц, однако до сих пор ученые так и не смогли обнаружить нарушения лоренц-инвариантности. Тем не менее, исследователи продолжают повышать точность установок, надеясь уловить следы «физики планковских энергий».

Физики-теоретики Тодд Брун (Todd Brun) и Леонард Млодинов (Leonard Mlodinow) предложили схему нового эксперимента, который способен почувствовать дискретность пространства-времени и сопровождающее его нарушение лоренц-инвариантности с точностью, по меньшей мере, в десять триллионов раз превышающей точность существующих измерений. Для этого ученые рассмотрели дискретное пространство, представляющее собой трехмерную объемно-центрированную">https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%83%D0%B1%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F">объемно-центрированную кубическую решетку (bcc) с длиной ребра Δ x , по которой точечная частица перемещается за счет квантовых случайных блужданий ( quantum walks ). Другими словами, в каждый «тик» дискретного времени частица с определенной вероятностью перемещается в соседние вершины решетки и переходит в суперпозицию состояний, в которых она одновременно находится в каждой из соседних вершин. Кроме того, частица обладает внутренними степенями свободы ( спином ). Затем физики выписали унитарный оператор, который описывает такие блуждания, перешли в импульсное представление и сравнили его с оператором, который индуцируется некоторым не зависящим от времени гамильтонианом . В результате ученые показали, что в лидирующем приближении дискретная теория совпадает с теорией Дирака , описывающей движение массивных фермионов (например, электронов). Кроме того, исследователи рассчитали первую поправку к гамильтониану, пропорциональную малому параметру k Δ x ( k — волновой вектор частицы). Физики подчеркивают, что теории совпадают только в случае объемно-центрированной решетки, однако этот факт не исключает дискретные теории, основанные на других решетках: авторы считают, что во всех дискретных теориях возможно разложение по малому параметру, которое хотя бы качественно воспроизводит полученные результаты.

Затем ученые нашли поправки к энергетическому спектру частиц, которые возникают из-за различий между дискретным и дираковским гамильтонианом, и предложили схему экспериментальной установки, которая может почувствовать такие отличия. Для этого ученые рассмотрели непараллельный интерферометр Маха — Цендера . Каждое плечо такого интерферометра разбивается на два сегмента: длинный сегмент направлен под небольшим углом к горизонтали, короткий сегмент смотрит почти вертикально. Между волновыми функциями фермионов, которые пролетают через плечи интерферометра, набегает фаза, пропорциональная поправке к дираковскому гамильтониану. Используя найденное выражение для этой поправки, физики рассчитали, как разница фаз зависит от ориентации интерферометра относительно решетки дискретного пространства и от соотношений между коротким и длинным сегментом плеча интерферометра.

Поделиться

Наконец, исследователи оценили, можно ли измерить набежавшую разность фаз на реальных установках. В качестве фермионов, бегущих по интерферометру, физики выбрали тепловые нейтроны с импульсом порядка 10 ⁻²⁴ килограмм на метр в секунду. Типичный интерферометр , который работает с такими частицами, имеет длину плеча около десяти сантиметров и может измерить разность фаз с точностью порядка одной сотой радиана. По оценкам ученых, такая чувствительность позволяет заметить дискретность решетки с шагом не менее 10 ⁻²⁷ метров. Более того, отдельные нейтронные интерферометры «чувствуют» разность фаз порядка 10 ⁻⁶ радиан, что отвечает шагу решетки порядка 10 ⁻³¹ метров. Это в десять триллионов раз точнее экспериментов на Большом адронном коллайдере и всего в десять тысяч раз больше планковской длины. По словам ученых, преодолеть разрыв будет сравнительно легко: достаточно увеличить длину плеча интерферометра и усреднить собранные данные по большому промежутку времени. Таким образом, предложенный эксперимент может стать первым в истории экспериментом, который доберется до планковских масштабов.

Помимо дискретности пространства-времени, физики рассматривают и другие механизмы нарушения лоренц-инвариантности — например, «расширяют» Стандартную модель, добавляя в нее новые взаимодействия. Такие расширения могут исказить скорость света, деформировать галактические диски и даже нарушить принцип эквивалентности, который постулирует равенство инертной и гравитационной массы. Подробно прочитать про то, как ученые придумывают такие механизмы, можно в нашем материале «На пути к теории всего» . Впрочем, несмотря на активность теоретиков, которые придумывают и изучают альтернативные теории, на практике нарушения лоренц-инвариантности пока еще не наблюдались.

Дмитрий Трунин

Физики из Франции и Японии впервые закрутили в антиспираль неосцилляторную среду — пленку минерального масла, свободно вытекающего из резервуара, в дне которого были просверлены круглые отверстия. Кроме того, ученые качественно объяснили этот процесс и построили клеточный автомат, который воспроизводит эксперимент. Статья опубликована в Physical Review Letters , кратко о ней сообщает Physics .

Вращающаяся материя часто образует спиральные структуры — в частности, широко известными примерами таких структур являются вихри в сливных отверстиях, циклоны и спиральные галактики. Менее известны, однако более удобны для изучения спирали, которые возникают в системах колебательных химических реакций Белоусова — Жаботинского . Образование и динамику таких спиралей обычно объясняют с помощью уравнения диффузии фазы (phase diffusion equation), с помощью которого можно описать широкий класс неравновесных систем. Это уравнение показывает, что спирали представляют собой конвекционные потоки, которые запускает геометрическая фрустрация локального волнового вектора . Грубо говоря, фрустрация — это явление, при котором система не может «решить», какое состояние является самым энергетическим выгодным. К сожалению, образование спиралей хорошо экспериментально изучено только для колебательных сред (oscillatory media), в которых периодические структуры возникают даже при отсутствии внешнего воздействия. Однако на практике чаще встречаются неколебательные среды (например, жидкости), которые такими свойствами не обладают.

Интересно, что большинство спиралей, которые наблюдались в лаборатории, вращались вовне, то есть их фронт двигался от центра вихря. В то же время, уравнение фазовой диффузии в равной степени разрешает антиспирали, в которых фронт движется к центру вихря (антиспирали не следует путать с антивихрями ). Впервые антиспирали экспериментально получили только в 2000 году химики Владимир Ванаг и Ирвинг Эпштейн. Для этого ученые использовали колебательную среду (реакцию Белоусова — Жаботинского). В неколебательных средах антиспирали до сих пор не наблюдались. Если ученым все-таки удалось бы получить такие структуры на практике, это позволило бы им лучше понять свойства сред и уточнить теоретические модели.

Группа исследователей под руководством Харунори Ёшикава (Harunori Yoshikawa) впервые закрутила неколебательную среду в антиспираль и разработала теоретическую модель, которая объясняет этот процесс. В качестве среды ученые использовали минеральные масла трех различных видов, отличавшихся вязкостью, но имевших одинаковую плотность и поверхностное натяжение. Масло физики наливали в цилиндрический резервуар, в дне которого были просверлены круглые отверстия, и заставили жидкость свободно вытекать под действием силы тяжести. Отверстия диаметром около одного миллиметра были расположены в вершинах шестиугольной решетки с шагом два миллиметра, что сравнимо с капиллярной длиной l ≈ 1,48 миллиметра. В ходе эксперимента ученые могли изменять скорость вытекания жидкости и диаметр «дырявых» областей.

Поделиться

Поделиться

1/2

В результате под дном резервуара формировалась нестабильная пленка жидкости, с поверхности которой срывались капли, тонкие столбики или целые завесы. Форма «разрядов», стекающих с пленки, определялась безразмерным числом Фруда Fr . Более того, при значениях 0,03 < Fr < 0,07 «разряды» начинали вращаться и формировать антиспирали. Чтобы ускорить этот процесс, физики экранировали центральную область вихря, в которой в противном случае возникали конические пузырьки. Авторы подчеркивают, что они не накладывали на систему никаких внешних возбуждений, то есть спирали возникали из-за неконтролируемых начальных условий. Это подтверждает тот факт, что число ветвей спирали и направление ее вращения (по часовой стрелке или против) практически не зависели от контрольных параметров системы — вязкости, скорости вытекания и размера «дырявой» области. Тем не менее, при любых значениях этих параметров спирали вращались внутрь.

Поделиться

Затем ученые подробно изучили свойства вихрей. Во-первых, они показали, что частота вращения спирали обратно пропорциональна числу ее ветвей — таким образом, частота «разряжения» пленки, определяющая потери жидкости, постоянна при фиксированных значениях контрольных параметров. В то же время, эта частота пропорциональна «вязкому времени», которое характеризует неустойчивости Рэлея — Тейлора в тонком слое жидкости. Во-вторых, средняя длина ветви также обратно пропорциональна числу ветвей, так что суммарная длина также остается постоянной в каждом отдельном эксперименте и пропорциональна эффективной площади пленки.

Поделиться

Поделиться

1/2

Чтобы объяснить эти зависимости, физики построили клеточный автомат , который учитывает особенности системы. Каждая клетка такого автомата накапливает жидкость и «разряжается», когда количество жидкости превышает критическую величину, определяемую «вязким временем». Количество жидкости изменяется за счет обмена с соседними клетками, регулируемого капиллярными силами (горизонтальный поток), и за счет внешней накачки (вертикальный поток). Численные расчеты в рамках этой модели показало, что в ней действительно возникают стабильные решения в виду антиспирали, а свойства вихрей воспроизводят эксперимент. Таким образом, ученые не только экспериментально подтвердили формирование антиспирали в жидкости, но и качественно его объяснили. Авторы надеются, что их работа поможет лучше понять биологические системы, которые образуют периодические структуры благодаря внешним воздействиям.

Поделиться

В августе 2017 года американские ученые научились измерять гидродинамическую спиральность жидкости с помощью флуоресцентного красителя. Грубо говоря, гидродинамическая спиральность — это величина, которая показывает, насколько сильно вихри «завязаны в узлы»; спиральность отлична от нуля в тех системах, где вихри не имеют зеркальной симметрии. Неожиданно оказалось, что эта величина сохраняется не только в идеальных, но и в вязких жидкостях. А в ноябре исследователи из Франции и США предложили способ контролируемого изменения структуры и хиральности холестерических жидких кристаллов, образующих сферические оболочки микронного размера. Холестерические кристаллы — это кристаллы со спиральной структурой без центральной симметрии, а хиральность — это параметр, который определяет направление закрученности таких спиралей.

Дмитрий Трунин

В июне 2018 года ученые зафиксировали в далекой карликовой галактике невероятно яркую вспышку неизвестного происхождения. Загадочный объект получил название AT2018cow и по случайному совпадению последних трех букв был условно переименован в Cow , что переводится как «Корова».

© Северо-Западный Университет

Сначала полагали, что это взрыв сверхновой, однако яркость события была в несколько десятков или даже сотен раз больше и достигла пика всего за два дня. Потух объект так же стремительно, как и вспыхнул, — всего за 16 дней. Его относительно близкое по астрономическим меркам расположение — в 200 миллионах световых лет от нас — позволило ученым установить, что вокруг AT2018cow вращалось меньше вещества, чем обычно наблюдается вокруг сверхновых.

На сегодняшний день исследователи склоняются к версии, что это яркое событие представляет собой рождение черной дыры или нейтронной звезды. Как следует из теории, оба этих объекта могут образоваться в результате коллапса массивной звезды, но никогда еще ученым не удавалось наблюдать момент их рождения. По другой версии, вспышка вызвана черной дырой, поглощающей белого карлика. Дальнейшие наблюдения должны показать, насколько верны предположения астрономов.

Исследование опубликовано в Astrophysical Journal.

Астрономы, пытающиеся получить первую в истории фотографию горизонта событий массивной черной дыры в центре Млечного Пути, заявили, что они получили очень качественные данные с высоким разрешением. Это позволит увидеть "тень" черной дыры, если она действительно существует, сообщает издание The Guardian .

Ученые использовали глобальную сеть телескопов, названную Event Horizon Telescope, для изучения сверхмассивной черной дыры, располагающейся в созвездии Стрельца на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли. Объект обозначается как Стрелец A* и находится в центре Млечного Пути, сообщает Lenta.ru .

Поскольку черную дыру невозможно увидеть из-за того, что она не излучает свет, а вращающийся вокруг нее диск вещества неотличим от такового у нейтронных звезд, исследователи надеются, что им удастся запечатлеть "тень" черной дыры — темную область на фоне видимого излучения, соответствующую горизонту событий.

Пока исследователи не могут сказать, действительно ли они смогли получить снимок горизонта событий Стрельца А* или другой изучаемой гигантской черной дыры — М87. Ожидается, что результаты будут обнародованы весной 2019 года. В настоящее время исследователи завершают обработку полученных данных.

В Event Horizon Telescope входят восемь обсерваторий, которые, по словам астронома Майкла Бремера, все вместе действуют как один телескоп диаметром 10 тысяч километров. Это позволяет значительно увеличить разрешение получаемых снимков и уровень их детализации.

Китайские инженеры из Научно-исследовательского и проектно-конструкторского института авиации в Чэнду провели первый этап стендовых испытаний комбинированного гиперзвукового двигателя TBCC. Об этом пишет Global Times.

Подробности проведения испытаний не раскрываются, однако известно, что они проводились с 2017 года. В дальнейшем инженеры начнут установку двигателя на летающую платформу для проведения первых летных испытаний. Планируется, что они будут проведены не позже 2025 года.

Установка позволяет разгонять летательный аппарат до скорости в десять чисел Маха — до 12 тыс. км/час. По сути, двигатель состоит из трех компонентов — турбореактивного, ракетного и прямоточного двигателя, которые включаются в зависимости от скорости полета.

Недавно General Electric представила прототип ротационного детонационного двигателя, который сможет разгонять самолеты до гиперзвуковых скоростей.

Помимо General Electric, разработкой двигателя для гиперзвуковых полетов занимаются еще несколько компаний, в том числе Aerojet Rocketdyne и НАСА. Однако пока неизвестно, когда подобные самолеты действительно появятся на широком рынке.

На сегодняшний день многие авиа. разработчики пытались создать гиперзвуковые самолеты, используя различные формы и экспериментируя с обтекаемостью. Самым ярким примером остается сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд», летавший со скоростью до 1,8 тыс. км/час. Однако использование сверхзвуковых самолетов оказалось слишком дорогим для авиакомпаний.

Некоторые бактерии умеют генерировать электрическую энергию, и ученые намерены использовать их необычное свойство для создания электрохимических топливных устройств и очистки сточных вод. Как правило, необычные бактерии существуют в средах с низкой концентрацией кислорода — например, глубоко в шахтах и даже внутри живых организмов. Ранее для их обнаружения требовалось выращивать большие партии клеток и разрушать их, но исследователи из Массачусетского технологического института создали микрожидкостный чип, способный легко выявлять вырабатывающие электричество бактерии.

Так как эти микроорганизмы вынуждены жить в местах с малым количеством кислорода, они выработали особую форму дыхания. В их клетках генерируются электроны, которые переносятся во внешнюю среду благодаря процессу, называемому внеклеточным переносом электронов (ВПЭ). Впоследствии они могут использоваться для формирования топливного элемента, генерирующего электричество.

Такие бактерии в 2018 году были найдены учеными из США и Швеции. Они обнаружили, что Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes и лактобактерии, участвующие в ферментации йогуртов, вырабатывают электроны прямо так, как описано выше. Тогда ученые утверждали, что найденные бактерии могут быть использованы для создания антибиотиков против различных кишечных инфекций.

Если раньше для поиска таких бактерий было необходимо выращивать клетки и вскрывать их для изучения белков, то теперь процесс занимает гораздо меньше времени. Специальный чип MIT напоминает песочные часы и проводит бактерии через канал с электрическим полем. В нем возникает явление, известное как электрофорез, когда частицы могут останавливаться и отталкиваться в зависимости наличия или отсутствия электрохимической активности. Таким образом, ученые могут легко разделить обычные бактерии от тех, которые умеют вырабатывать электричество.

Доцент кафедры MIT по машиностроению Каллен Буи поделился, что недавние исследования выявили возможность существования гораздо большего спектра бактерий, производящих электричество. Так как это может быть не просто небольшая горстка микробов а нечто большее, созданный ими инструмент может быть гораздо более важным для науки, чем кажется.

Использование чёрной дыры в качестве портала в другое измерение может оказаться намного реальнее, чем физики предполагали раньше.

Чёрные дыры до сих пор являются самыми загадочными объектами во Вселенной. Это результат гравитации, сокрушающей умирающую звезду, что приводит к формированию сингулярности (когда целая звезда сжимается до одной точки). Плотная и горячая сингулярность практически пробивает дыру в ткани пространства-времени, открывая возможность для путешествий в гиперпространстве . Ранее исследователи думали, что любой космический корабль при попытке пройти сквозь чёрную дыру будет подвергаться огромным перегрузками, сжатиям и растяжениям, прежде чем полностью испарится.

Команда физиков из Массачусетского университета в Дартмуте и Колледжа Джорджия Гвиннетт (США) выяснила, что все чёрные дыры не похожи друг на друга. Если чёрная дыра очень большая и вращающаяся (как Стрелец A * в центре Млечного Пути), то перспективы космического корабля резко изменяются к лучшему. В этом случае сингулярность внутри вращающейся чёрной дыры технически «слаба» и, следовательно, не должна повредить объекты, которые взаимодействуют с ней. Специалисты утверждают, что это аналогично ситуации, при которой мы можем быстро провести пальцем сквозь пламя и при этом не обжечься. Пока у исследователей нет возможности проводить реальные эксперименты в чёрных дырах или рядом с ними, поэтому авторы работы обращаются к теории и компьютерным симуляциям.