Разные научные заметки.

Модератор: миг-29

Правила форума
В разделе пользователя миг-29 его мнение решающие
Ответить
Аватара пользователя
миг-29
Сообщения: 9222
Зарегистрирован: 08 янв 1970, 23:50
СГ: Дракон-Телец / Аристократ
П о л: ( ж )
Благодарил (а): 838 раз
Поблагодарили: 2226 раз

Разные научные заметки.

Сообщение миг-29 » 30 авг 2018, 16:20

День Дракон.

Физики из России и Китая уточнили гравитационную постоянную


МОСКВА, 30 авг – РИА Новости. Китайские физики и их коллега из МГУ точно измерили гравитационную постоянную из знаменитого закона всемирного тяготения Ньютона двумя независимыми методами и уточнили ее значение. Их выводы были представлены в журнале Nature.

"В эксперименте по измерению гравитационной постоянной требуется произвести абсолютные измерения трех физических величин: массы, длин, и времени. Абсолютные измерения всегда могут быть отягощены систематическими ошибками. Наши же результаты совпадают между собой на уровне трех стандартных отклонений",— заявил Вадим Милюков из ГАИШ МГУ.
Гравитационная постоянная G — одна из фундаментальных констант в физике, применяемая при расчётах гравитационного взаимодействия материальных тел. Как показал Ньютон еще в 1686 году, гравитационное взаимодействие двух материальных точек пропорционально произведению их масс и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

Первую попытку измерить G произвел другой великий английский физик, Генри Кавендиш. В 1798 году он напрямую вычислил ее значение, наблюдая за вращением "коромысла", подвешенного на веревке, к которому было прикручено два небольших шарика.
Эти сферы периодически сближались с двумя большими шарами, притягивались ими и заставляли коромысло колебаться, что позволило Кавендишу получить первое точное значение гравитационной постоянной. Что интересно, все последующие замеры, которые физики проводили в 19 и 20 веках, повысили точность замеров всего на порядок, что породило своеобразный кризис.

Дело в том, что сейчас ученые могут замерять массы небольших объектов и расстояния между ними намного точнее, чем саму G, что вполне допустимо в рамках астрономических наблюдений, но мешает изучать свойства объектов микромира и работу гравитации на этом уровне.
Милюков и его коллеги из Китая сделали первый шаг к решению этой проблемы, разработав две новых методики измерения гравитационной постоянной, что позволило им повысить точность замеров G примерно в восемь раз.
Первая методика измерений в чем-то напоминает опыты Кавендиша. В ее рамках ученые собрали очень точный и "долговечный" маятник, и начали наблюдать за тем, как будет ускоряться или замедляться его движение, если разместить две сферы параллельно и перпендикулярно его колебаниям.

Подобные опыты, как отмечают Милюков и его коллеги, уже проводились в 1930 годах, однако сейчас ученые учли все силы, возникающие внутри нити и других частей подобного маятника, и использовали не одну, а две таких установки, использующие разные типы волокон и подвесов, для ликвидации всех погрешностей наблюдений.
Второй прибор работал несколько иначе. В нем маятник был прикреплен к вращающемуся диску, а грузы – прикреплены к еще одному вращающемуся кругу, в который был вставлен первый объект. Ученые раскручивали и тот, и другой диск таким образом, что скорость движения маятника и его ускорение зависели только от силы притяжения и расположения грузов.

Для получения максимально точных замеров ученые не только объединили результаты и того, и другого эксперимента, но и проводили наблюдения, периодически меняя друг друга за "пультом" этих приборов, чтобы избежать влияния человеческого фактора.
И тот, и другой прибор указали на почти одинаковые значения G – 6,674184 и 6,674484, что очень близко к значениям, полученным Кавендишем, и текущей общепринятой константе из официального справочника CODATA.
При этом эти замеры примерно в 8 раз точнее, чем текущий стандарт и другие попытки уточнить значение этого параметра в уравнении Ньютона. Как надеются ученые, дальнейшее совершенствование методик наблюдений позволят им сделать гравитационную постоянную более "современной".


РИА Новости https://ria.ru/science/20180830/1527496788.html
Асцендент + Календарный знак: Дракон-Телец - Аристократ.

Аватара пользователя
миг-29
Сообщения: 9222
Зарегистрирован: 08 янв 1970, 23:50
СГ: Дракон-Телец / Аристократ
П о л: ( ж )
Благодарил (а): 838 раз
Поблагодарили: 2226 раз

Разные научные заметки.

Сообщение миг-29 » 02 сен 2018, 18:25

День Быка.

На Большом адронном коллайдере открыли "неуловимый" распад бозона Хиггса


Физики, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), наконец зафиксировали распад бозона Хиггса на пару b-кварков. С этим процессом сложилась парадоксальная ситуация: теория предсказывала его как самый частый вариант распада, но обнаружить его никак не могли. И вот на днях вышли препринты сразу двух научных статей, опубликованные коллаборациями CMS и ATLAS. В них сообщается об открытии этого явления и описываются его свойства.
В физике элементарных частиц общепринятой теорией является так называемая Стандартная модель. Она успешно прогнозирует результаты всех проводимых экспериментов. Учёные азартно пытаются обнаружить хоть что-нибудь, что не имело бы объяснения в рамках этой теории и позволило заговорить о Новой физике. Но пока эти усилия остаются тщетными.

Настоящим триумфом Стандартной модели стало обнаружение давно предсказанной частицы – бозона Хиггса. Согласно выкладкам теоретиков, именно она наделяет материю массой. Поиск "частицы Бога", как её прозвали в СМИ, был одной из основной задач Большого адронного коллайдера. До этого ни один ускоритель не придавал частицам такой энергии, чтобы было возможно обнаружить бозон Хиггса. За его открытие в 2013 году была вручена Нобелевская премия по физике.
Строго говоря, на БАК регистрируется не сам бозон, а продукты его распада. И здесь сложилась любопытная ситуация. Согласно расчётам теоретиков, в 60% случаев бозон Хиггса должен распадаться на пару b-кварков. Но обнаружить этот эффект не удавалось много лет. Саму "частицу Бога" нашли благодаря куда более экзотическим вариантам поведения, например, распаду на два фотона.

Дело в том, что БАК сталкивает между собой протоны. При этом возможен целый букет различных реакций, и во многих из них рождаются пары b-кварков. Выделить из них продукты распада бозона Хиггса оказалось весьма нелёгким делом.
Чтобы решить эту задачу, сотрудники коллабораций ATLAS и CMS объединили данные экспериментов разных лет, в которых сталкивались протоны с энергиями 7, 8 и 13 тераэлектронвольтов (наращивание энергии велось постепенно в течение многих лет). Как сообщается в пресс-релизе, учёные применили сложные методы анализа данных, включающие использование искусственного интеллекта.
Это позволило им не только обнаружить распад бозона Хиггса на пары b-кварков, но и изучить его свойства. Последние совпали с прогнозами Стандартной модели со всей точностью, которую удалось гарантировать при нынешних измерениях.
С одной стороны, это очередная победа одной из величайших физических теорий в истории и законный повод для человечества гордиться собой. Мы действительно хорошо понимаем процессы, лежащие в самой основе материи.
С другой стороны, теоретиков опять постигло своего рода разочарование. Им давно не терпится заполучить в свои руки какой-нибудь факт, который "ни в какие ворота не лезет", чтобы придумать для его объяснения ещё более глубокую и красивую теорию. Впрочем, отчаиваться рано. Известие о необходимости добавить что-то к Стандартной модели может прийти, например, из космоса.
Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее рассказывали о распаде бозона Хиггса на фермионы, о механизме, с помощью которого он придаёт массу частицам, и о других свойствах "частицы Бога".

https://www.vesti.ru/doc.html?id=305481 ... um=desktop
Асцендент + Календарный знак: Дракон-Телец - Аристократ.

Аватара пользователя
миг-29
Сообщения: 9222
Зарегистрирован: 08 янв 1970, 23:50
СГ: Дракон-Телец / Аристократ
П о л: ( ж )
Благодарил (а): 838 раз
Поблагодарили: 2226 раз

Разные научные заметки.

Сообщение миг-29 » 06 сен 2018, 00:27

День Петуха.

Демон Максвелла упорядочил атомы в трехмерной оптической решетке


Американские физики упорядочили систему из 50 атомов цезия, помещенных в трехмерную оптическую ловушку, с помощью реального аналога демона Максвелла. В результате энтропия системы уменьшилась почти в 2,5 раза. Ранее ученым удавалось упорядочивать атомы только в одномерных и двумерных решетках. Статья опубликована в Nature, кратко о ней рассказывает раздел журнала News & Views.

В 1867 году британский физик Джеймс Максвелл предложил простой мысленный эксперимент, который, казалось бы, нарушает второй закон термодинамики. В этом эксперименте рассматривается сосуд, заполненный газом и разделенный перегородкой с маленькой дверкой, сквозь которую может пройти только одна молекула газа за раз. Около дверки сидит «вахтер», который может управлять ее состоянием, — демон Максвелла. Если к дверке справа подлетает «холодная» молекула с низкой скоростью, демон пропускает ее. Если подлетает «горячая» молекула, скорость которой выше среднеквадратичной скорости молекул в левой половине сосуда, демон оставляет дверку закрытой. В противоположную сторону дверка работает наоборот. В результате скорость молекул в левой половине сосуда постепенно уменьшается, а в правой — увеличивается. Другими словами, беспорядок в системе уменьшается, а энтропия увеличивается, хотя работа над газом не производится.

Казалось бы, это противоречит второму закону термодинамики, который утверждает, что энтропия замкнутой системы не может убывать. Тем не менее, в конце XX века было замечено, что для работы демона Максвелла необходимо собирать информацию о скорости частиц системы, что приводит к неизбежному увеличению энтропии. Если аккуратно рассмотреть систему, включая в нее демона, окажется, что рост энтропии из-за сбора информации перевешивает уменьшение за счет разделения молекул, то есть суммарная энтропия системы все-таки увеличивается. Таким образом, работа демона Максвелла не нарушает второй закон термодинамики.

Долгое время эксперимент Максвелла считался чисто умозрительным — казалось бы, невозможно построить демона, который умеет сортировать частицы по скоростям. Однако в 2009 году ученым впервые удалось реализовать этот эксперимент на практике, используя в качестве демона систему из двух лазеров. Один из лазеров отталкивает частицы, которые находятся в некотором определенном состоянии, а другой лазер переводит их в это состояние; в результате частицы собираются в одной половине сосуда, и система становится более упорядоченной. Тем не менее, энтропия системы в этих экспериментах уменьшалась незначительно, либо в «охлаждении» участвовало не более четырех частиц. Кроме того, ученым удавалось упорядочить частицы только в одном или двух измерениях.

На этот раз группа исследователей под руководством Дэвида Вайса (David Weiss) добилась гораздо большего успеха — им удалось упорядочить около 50 атомов, помещенных в трехмерную оптическую ловушку, уменьшив при этом энтропию системы почти в 2,5 раза. В оптической ловушке атомы захватываются с помощью двух поляризованных лазеров, которые создают периодический удерживающий потенциал. В этом эксперименте ученые использовали лазеры с длиной волны 839 нанометров, которые создавали решетку с шагом около 4,9 микрометров, и помещали в нее атомы цезия, переведенные в состояние с квантовыми числами l = 4 (орбитальное квантовое число) и m = −4 (магнитное квантовое число). Изначально атомы были случайно распределены по решетке размером 5×5×5, однако в конце эксперимента сжимались в подрешетку размером 5×5×2 или 4×4×3.

Чтобы перемещать атом по решетке, ученые придерживались следующей последовательности действий. На первом шаге они переводили атом, который требовалось передвинуть, в состояние с квантовыми числами l = 3, m = −3. Затем исследователи поворачивали поляризацию одного из пучков с помощью пластинки λ/4, в результате чего атомы, находящиеся в разных состояниях, смещались в противоположные стороны. После этого ученые переводили передвинутый атом обратно в состояние с l = 4, m = −4 и возвращали исходную поляризацию лазеров. Чтобы «сжать» исходную конфигурацию атомов в подрешетку меньшего размера, физики стабилизировали систему в плоскости xy, находили пустые места в одной из конечных плоскостей и заполняли их атомами из других слоев.

В результате ученым удавалось получить практически полностью заполненные подрешетки: средний коэффициент их заполнения составлял 0,97 и 0,95, а вероятность получить подрешетку без пустых мест — 32 процента и 27 процентов для подрешеток 5×5×2 и 4×4×3 соответственно. Энтропия системы при такой сортировке уменьшалась примерно в 2,44 раза, а средняя энтропия на частицу в конечной системе была примерно равна 0,75kB. Кроме того, ученые численно рассчитали с помощью метода Монте-Карло число шагов, которые нужно выполнить для упорядочивания больших систем; оказалось, что оно растет как кубический корень из числа частиц системы.

Авторы статьи считают, что их разработка поможет построить универсальный квантовый компьютер. В частности, ученые предлагают реализовать торический код Китаева на двумерных подрешетках в двумерных или трехмерных решеточных калибровочных теориях.
«Усовершенствованный» вариант демона Максвелла — это двигатель Силарда, который перерабатывает информацию о системе в работу, сохраняя ее температуру постоянной. В марте 2018 года мы писали о том, как такой двигатель работает для систем взаимодействующих бозонов. Кроме того, аналог демона Максвелла также существует для сыпучих жидкостей и газов, частицы которых могут «цепляться» друг за друга и склеиваться. Если насыпать такую жидкость в коробку, разделенную перегородкой с отверстием, и потрясти систему, то частицы постепенно соберутся в одной части коробки. Более того, недавно математики показали, что сыпучие жидкости могут разогреваться вопреки уменьшению энтропии, уменьшая число степеней свободы за счет слипания частиц.

Подробно прочитать про предыдущие реализации демона Максвелла на практике можно в статье Алексея Левина «Демон Максвелла: наука невозможного», а про другие мысленные эксперименты — в материале «Не вставая с дивана».

https://nplus1.ru/news/2018/09/05/3D-Ma ... um=desktop
Асцендент + Календарный знак: Дракон-Телец - Аристократ.

Аватара пользователя
Л. Росток
Администратор
Сообщения: 21541
Зарегистрирован: 01 янв 1970, 10:01
СГ: Змея-Дева / Король
.: Робеспьер вроде
П о л: ( м )
Откуда: Иерусалим, Израиль
Благодарил (а): 6564 раза
Поблагодарили: 4980 раз
Контактная информация:

Разные научные заметки.

Сообщение Л. Росток » 06 сен 2018, 02:05

народной мудрости давно известно:
много думаешь - греешь голову. Вот тебе и Максвелл, вот тебе и демоны...
Все люди равны, но все — разные. И вы — тоже.

Аватара пользователя
VS
Сообщения: 9020
Зарегистрирован: 08 янв 1970, 06:42
СГ: Дракон-Рак / Вектор
П о л: ( м )
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 481 раз

Разные научные заметки.

Сообщение VS » 06 сен 2018, 14:04

А уравнения Максвелла для головы ещё не написали?

Аватара пользователя
Л. Росток
Администратор
Сообщения: 21541
Зарегистрирован: 01 янв 1970, 10:01
СГ: Змея-Дева / Король
.: Робеспьер вроде
П о л: ( м )
Откуда: Иерусалим, Израиль
Благодарил (а): 6564 раза
Поблагодарили: 4980 раз
Контактная информация:

Разные научные заметки.

Сообщение Л. Росток » 06 сен 2018, 19:03

VS писал(а): А уравнения Максвелла для головы ещё не написали?
там тоже не хотят для читателей стараться
Все люди равны, но все — разные. И вы — тоже.

Аватара пользователя
Л. Росток
Администратор
Сообщения: 21541
Зарегистрирован: 01 янв 1970, 10:01
СГ: Змея-Дева / Король
.: Робеспьер вроде
П о л: ( м )
Откуда: Иерусалим, Израиль
Благодарил (а): 6564 раза
Поблагодарили: 4980 раз
Контактная информация:

Разные научные заметки.

Сообщение Л. Росток » 09 сен 2018, 20:33

Приложение Tor Browser стало доступно для Android
https://vistanews.ru/computers/internet ... um=desktop
Все люди равны, но все — разные. И вы — тоже.

Аватара пользователя
A1exander
Сообщения: 3045
Зарегистрирован: 09 янв 1970, 16:39
СГ: Бык-Близнецы / Вектор
П о л: ( м )
Благодарил (а): 670 раз
Поблагодарили: 1051 раз

Разные научные заметки.

Сообщение A1exander » 10 сен 2018, 08:00

Л. Росток писал(а):
Приложение Tor Browser стало доступно для Android
Год уже пользуюсь. :bs: Не удобно что два приложения по факту надо ставить

Аватара пользователя
Л. Росток
Администратор
Сообщения: 21541
Зарегистрирован: 01 янв 1970, 10:01
СГ: Змея-Дева / Король
.: Робеспьер вроде
П о л: ( м )
Откуда: Иерусалим, Израиль
Благодарил (а): 6564 раза
Поблагодарили: 4980 раз
Контактная информация:

Разные научные заметки.

Сообщение Л. Росток » 10 сен 2018, 08:13

A1exander писал(а):
Л. Росток писал(а):
Приложение Tor Browser стало доступно для Android
Год уже пользуюсь. :bs: Не удобно что два приложения по факту надо ставить
обещают скоро доделать (не нужно второе будет)
Все люди равны, но все — разные. И вы — тоже.

Аватара пользователя
миг-29
Сообщения: 9222
Зарегистрирован: 08 янв 1970, 23:50
СГ: Дракон-Телец / Аристократ
П о л: ( ж )
Благодарил (а): 838 раз
Поблагодарили: 2226 раз

Разные научные заметки.

Сообщение миг-29 » 11 сен 2018, 18:49

День Дракона.

Воронку на Ямале объявили криовулканом


Двадцатиметровый кратер, обнаруженный в 2014 году на полуострове Ямал, образовался в результате явления, похожего на криовулканизм, наблюдаемый на ледяных телах Солнечной системы — к такому выводу пришли сотрудники геологического факультета МГУ имени Ломоносова, исследование которых опубликовано в журнале Scientific Reports.

Воронку диаметром около 20 метров на Ямале обнаружили в 30 километрах от Бованенковского газового месторождения летом 2014 года, и причина ее появления была неизвестна. «Необычный размер и форма Ямальского кратера сразу породила множество гипотез, включая самые фантастические. На полуострове Ямал активно осваиваются газовые месторождения, и такие явления несут угрозу. Поэтому необходимо было установить природу кратера и понять, насколько это явление связано с освоением Арктики или глобальным изменением климата», — сказал профессор кафедры геохимии МГУ Андрей Бычков, которого цитирует пресс-служба университета.

В ходе комплексной геокриологической экспедиции на кратер 2015 года сотрудники МГУ изучили признаки промерзания таликовых вод (талик — непромерзающий слой земли в области вечной мерзлоты), структурные особенности подземного льда, содержание и распределение газовой составляющей мерзлых пород. Кроме того, они изучили спутниковые снимки района и выяснили, что до появления кратера на этом месте был бугор пучения высотой около восьми метров.

Ученые считают, что подобные кратеры образуются так: в глубоком талике под термокарстовым озером накапливается газ биогенного проихождения — так появляется бугор пучения. Газ затем взрывается под гидростатическим давлением, возникающим из-за замерзания и оттаивания льда мерзлоты, и начинается извержение воды и талых пород, которое может длиться до суток. «Ямальский кратер — новое явление природы, которое мы решили назвать криовулканизмом по аналогии с термином, принятым в планетологии», — сказал Бычков.

Двадцатиметровый кратер, обнаруженный в 2014 году на полуострове Ямал, образовался в результате явления, похожего на криовулканизм, наблюдаемый на ледяных телах Солнечной системы — к такому выводу пришли сотрудники геологического факультета МГУ имени Ломоносова, исследование которых опубликовано в журнале Scientific Reports.

Воронку диаметром около 20 метров на Ямале обнаружили в 30 километрах от Бованенковского газового месторождения летом 2014 года, и причина ее появления была неизвестна. «Необычный размер и форма Ямальского кратера сразу породила множество гипотез, включая самые фантастические. На полуострове Ямал активно осваиваются газовые месторождения, и такие явления несут угрозу. Поэтому необходимо было установить природу кратера и понять, насколько это явление связано с освоением Арктики или глобальным изменением климата», — сказал профессор кафедры геохимии МГУ Андрей Бычков, которого цитирует пресс-служба университета.

В ходе комплексной геокриологической экспедиции на кратер 2015 года сотрудники МГУ изучили признаки промерзания таликовых вод (талик — непромерзающий слой земли в области вечной мерзлоты), структурные особенности подземного льда, содержание и распределение газовой составляющей мерзлых пород. Кроме того, они изучили спутниковые снимки района и выяснили, что до появления кратера на этом месте был бугор пучения высотой около восьми метров.


Ученые считают, что подобные кратеры образуются так: в глубоком талике под термокарстовым озером накапливается газ биогенного проихождения — так появляется бугор пучения. Газ затем взрывается под гидростатическим давлением, возникающим из-за замерзания и оттаивания льда мерзлоты, и начинается извержение воды и талых пород, которое может длиться до суток. «Ямальский кратер — новое явление природы, которое мы решили назвать криовулканизмом по аналогии с термином, принятым в планетологии», — сказал Бычков.


Как отмечают авторы статьи, их наблюдения показывают, что процессы в криосфере Земли могут происходить достаточно быстро для того, чтобы их трудно было обнаружить до активного освоения арктических территорий. Они предполагают, что на Земле могут существовать и другие формы криовулканизма, в том числе и опасные для наземной инфраструктуры. Как отмечает пресс-служба университета, один из последних случаев образования кратера был зафиксирован 28 июня 2017 года вблизи села Сеяха на полуострове Ямал. Взрыв газа, который наблюдали местные жители, образовал в земле воронку глубиной с девятиэтажный дом, по некоторым версиям, на этом месте произошел взрыв метана.
Криовулканы есть, например, на Церере, где криовулканом считается самая большая гора на карликовой планете, и на Плутоне, где похожие на них объекты нашла научная группа миссии New Horizons. Если подозрения ученых подтвердятся, вулканы на Плутоне станут самыми крупными криовулканами, обнаруженными в Солнечной системе.

https://nplus1.ru/news/2018/09/11/yamal ... um=desktop
Асцендент + Календарный знак: Дракон-Телец - Аристократ.

Ответить

Вернуться в «Раздел миг-29»