Последние сообщения

Страницы: [1] 2 3 ... 10
1
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 15, 2018, 17:09:11  »
Сверхлюди наступают: последний страх Стивена Хокинга


Стивен Хокинг
Фото: Lucas Jackson / Reuters


Стивен Хокинг боялся пришествия генетически модифицированных сверхлюдей, появление которых привело бы к вымиранию тех, у кого нет денег на редактирование генома. Предсказание об их появлении он сделал в своей последней книге, которая готовится к выходу.

Последним предсказанием британского физика-теоретика Стивена Хокинга было появление сверхлюдей с измененной ДНК. Об этом пишет британская газета The Sunday Times.

Хокинг предполагал, что при помощи генной инженерии могут быть созданы сверхлюди, которые уничтожат остальное население Земли.

Как отмечается, такой прогноз физик-теоретик сделал в своей последней книге, которая выйдет в продажу 16 октября. В ней, по данным издания, содержится недвусмысленное предупреждение людям по поводу манипуляций ДНК.

По мнению Хокинга, развитие науки скоро позволит богатым людям корректировать собственную ДНК, а также ДНК своих детей, что приведет к появлению суперлюдей с улучшенной памятью, устойчивостью к болезням, высоким интеллектом и продолжительностью жизни. Ученый полагал, что это неизбежно приведет к конфликту с «неулучшенными» людьми, которые окажутся по сравнению с ними неконкурентоспособными.

Согласно прогнозу физика, обычные люди либо потеряют свое значение в мире, либо вовсе вымрут.

«Я уверен, что в течение этого столетия люди узнают, как модифицировать интеллект и инстинкты, такие как агрессия, — писал Хокинг. — Законы, вероятно, будут запрещать применять генную инженерию на людях. Но некоторые люди не смогут противостоять искушению улучшить свои характеристики, такие как память, устойчивость к болезням и продолжительность жизни».

Хокинг опасался, что такой подход будет схож с евгеникой ХХ века. По его мнению, возможность «улучшать» людей приведет к появлению проблем у той части населения, которая не может себе это позволить.

«Как только появятся «суперлюди», появятся и политические проблемы, связанные с «неулучшенными» людьми, не способными к конкуренции. Предположительно, они вымрут или утратят важность. Их место займет раса созданий, которые будут постоянно себя улучшать», — предполагал физик.

Друг Хокинга, астроном Мартин Рис, считает, что ученый зашел в своих размышлениях слишком далеко и такой сценарий маловероятен. Он отмечает, что недавно из-за отсутствия спроса закрылся банк спермы, предлагающий материал от элитных доноров, в том числе и Нобелевских лауреатов.

«Существует значительная разница между медицинским вмешательством, которое позволяет победить какую-то болезнь, и описываемыми усовершенствованиями, — говорит Рис. — Большинство характеристик человека определяются совокупностью генов. Модификация генома — это отдаленный, рискованный и сомнительный проект».

Хокинг скончался на 77 году жизни в марте 2018 года у себя дома, в Кембридже.

«Со времен Альберта Эйнштейна не было ученого, так увлекавшего воображение публики и так полюбившегося десятками миллионов людей по всему миру», — заявил Митио Каку, известный американский физик японского происхождения.

В возрасте 21 года Хокингу был поставлен серьезный диагноз — боковой амиотрофический склероз. Несмотря на тяжелую болезнь, молодой ученый сумел защитить докторскую диссертацию и стать Лукасовским профессором в Кембриджском университете.

От первых симптомов до смерти обычно проходит три-пять лет.

Хокингу, у которого заболевание было выявлено в 1963 году, врачи отводили всего 2,5 года.

Но болезнь развивалась на удивление медленно, и подвижность он потерял только к концу 1960-х. В 1985 году Хокинг перенес тяжелое воспаление легких. Он прошел через несколько операций, в том числе трахеостомию — установку в трахею специальной трубки для дыхания, после чего потерял возможность говорить.

Какое-то время Хокинг общался с помощью синтезатора речи, которым управлял единственным сохранившим подвижность пальцем. Затем подвижность сохранилась лишь в мышце щеки, напротив которой был закреплен датчик для управления компьютером, позволяющим общаться с окружающими.

Хокинг внес весомый вклад в развитие современной космологии и создание в 1975 году теории, описывающей испарение черных дыр. Процесс этот получил именное название — излучение Хокинга. Заключается он в том, что если вблизи горизонта событий черной дыры рождается пара частиц, то одна из них может покинуть ее пределы, за счет чего масса черной дыры постепенно уменьшается.

Уже позднее Хокинг стал известен своей активностью в области популяризации науки, в частности, после выхода в 1988 году его книги «Краткая история времени». Книга была распродана с тиражом 10 млн экземпляров и переведена на 20 языков. После нее последовали и другие бестселлеры: «Черные дыры и молодые вселенные», «Мир в ореховой скорлупке».

Источник: Газета.Ru
2
Гомеопатия: что это?



Лекция прочитана 16 декабря 2017 года в Новосибирском кабаре-кафе «Бродячая собака» в рамках научно-популярного ток-шоу «Разберём на атомы», организованного Информационным центром по атомной энергии Новосибирска.

Автор лекции Ирина Якутенко пошутила, что, если её снять на фоне слайда «Гомеопатия помогает», то вырванное из контекста фото разрушит ей карьеру. Напомнив, что гомеопатия если действительно помогает, то только «мыслителям», которые пытаются придумать, почему она полезна (с недавних пор гомеопатические средства, например, стали называть «релиз-активными веществами»), аптекарям и сотрудникам фирм по изготовлению таких веществ (все они благодаря им зарабатывают), Якутенко отметила, что многие считают гомеопатию действенной из-за непонимания логических связей: «99% средств от простуды — гомеопатия. Простуда за три дня проходит сама, но люди путают „после“ с „из-за“ и считают, что им помогло лекарство».


Ирина Игоревна Якутенко

Научный журналист, биолог, в прошлом выпускающий редактор ТАСС-Наука (научно-просветительский проект «Чердак»), основатель популяризаторского агентства «Чайник Рассела», автор книги «Воля и самоконтроль: как гены и мозг мешают нам бороться с соблазнами»

Источник: Элементы большой науки
3
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 13, 2018, 20:10:03  »
Разработана самая быстрая камера, делающая 10 триллионов кадров в секунду



Ученые из Канады и США создали новую технологию захвата изображений, способную открыть новую эпоху в микроскопии.

Профессор Национального научно-исследовательского института Канады Цзиньань Лян и его коллеги под руководством Лихонга Ванга разработали самую быструю камеру, которую они назвали T-CUP. Она производит 10 триллионов (1013) кадров в секунду. С помощью камеры можно буквально заморозить время, чтобы рассмотреть феномены — даже свет — в экстремально замедленном режиме. Работа описана в статье журнала Light: Science & Applications.

Сочетание инноваций с нелинейной оптикой и визуализацией в последние годы открыло дверь новым высокоэффективным методам в микроскопическом анализе динамических феноменов в биологии и физике. Однако использование потенциала этих методов требует способа регистрации изображений в реальном времени на очень коротком временном разрешении за один раз.

Используя нынешние техники визуализации, измерения при помощи ультракоротких лазерных импульсов должны быть многократно повторены. Это приемлемо для некоторых типов неподвижных образцов, но невозможно для других, более хрупких. Например, стекло с лазерной гравировкой может выдержать только один лазерный импульс, оставляя меньше пикосекунды для регистрации результатов. В таком случае техника визуализации должна быть способна заснять весь процесс в реальном времени.


Съемка временной фокусировки фемтосекундного лазера на 2,5 триллиона кадров в секунду в реальном времени / © Jinyang Liang, Liren Zhu & Lihong V. Wang

Сжатая сверхбыстрая фотография (compressed ultrafast photography, CUP) была отличным отправным пунктом. При 100 миллиардах кадров в секунду этот метод приближался, но не соответствовал спецификациям, необходимым для интеграции фемтосекундных лазеров. Для улучшения концепции на основе фемтосекундной камеры была разработана новая система T-CUP.

«Мы знали, что при использовании фемтосекундной камеры получим изображение с ограниченным качеством, — говорит профессор Лихонг Ванг. — Чтобы добиться лучших результатов, добавили еще одну камеру, получающую статическое изображение. Совместив его с изображением, полученным фемтосекундной камерой, мы можем использовать так называемую радонную трансформацию для получения высококачественных снимков при записи на скорости в 10 триллионов кадров в секунду».

Поставив мировой рекорд по скорости визуализации в реальном времени, T-CUP может использоваться в новом поколении микроскопов в биомедицине, материаловедении и других областях. Эта камера представляет собой фундаментальный сдвиг в науке, позволяя анализировать взаимодействия между светом и веществом при беспрецедентном временном разрешении.

Источник: Naked Science
4
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 13, 2018, 19:40:14  »
Boston Dynamics научили робота паркуру

Прямоходящий робот Atlas научился перепрыгивать препятствия на бегу. Ролик с испытаниями новой технологии опубликован на YouTube-канале Boston Dynamics.

В видео робот без страховки на бегу перепрыгивает через бревно, точно координируя работу конечностей и торса. Также он научился не сбавляя темп запрыгивать на ящики высотой 40 сантиметров. В ноябре прошлого года специалисты опубликовали ролик, в котором Atlas выполняет сальто назад.

Atlas — антропоморфный робот, предназначенный для передвижения по пересеченной местности. Он ходит на двух ногах, может использовать свободные руки для переноса груза или для того, чтобы забраться на вертикальные препятствия.



Источник: Lenta.Ru
5
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 12, 2018, 22:10:38  »
Подтверждена возможность передачи данных при помощи гравитационных волн



Российские ученые исследовали способность гравитационных волн к передаче информации. И это не только возможно, но и гарантирует передачу сигналов без потерь.

Математики из РУДН проанализировали свойства гравитационных волн в обобщенном аффинно-метрическом пространстве (алгебраическая конструкция, действующая на понятиях вектора и точки) — подобно свойствам электромагнитных волн в пространстве Минковского. Они сообщили о возможности пространственной передачи информации при помощи неметрических волн без искажений. Открытие может дать новые способы передачи данных в космосе — например, между космическими станциями. Результаты исследования опубликованы в журнале Classical and Quantum Gravity.

Гравитационные волны — волны в кривизне пространства-времени, которые, согласно Общей теории относительности (ОТО), полностью определены самим пространством-временем. Есть несколько причин считать пространство-время более сложной структурой с дополнительными геометрическими характеристиками, такими как скручивание и неметричность. В данном случае, говоря на языке геометрии, пространство-время преобразуется из риманова пространства, предусмотренного ОТО, в обобщенное аффинно-метрическое пространство. Соответствующие уравнения гравитационного поля, обобщающие уравнения Эйнштейна, показывают, что скрученность и неметричность могут распространяться и в форме волн — в частности, в виде плоских волн на далекие расстояния от их источников.

Для описания гравитационных волн исследователи из РУДН использовали математическую абстракцию — аффинное пространство, то есть обычное векторное пространство, но без источника координат. Они доказали, что в таком математическом представлении гравитационных волн существуют функции, остающиеся неизменными при распространении волн. Можно настроить произвольную функцию для шифрования любой информации примерно тем же способом, каким электромагнитные волны передают радиосигналы.


Информация может быть передана через пространство без искажения с помощью неметрических волн / © Allen Dressen

Если ученые смогут разработать метод включения этих конструкций в волновой источник, они без каких-либо изменений достигнут любой точки в пространстве. То есть гравитационные волны можно использовать для передачи данных.

Исследование состояло из трех этапов. Сначала математики вычислили производную Ли — функцию, связывающую свойства тел в двух разных пространствах: аффинном пространстве и пространстве Минковского. Это позволило ученым перейти от описания волн в реальном пространстве к их математической интерпретации.

Затем они определили пять произвольных функций времени, то есть конструкций, не изменяющихся в процессе распространения волны. С их помощью характеристики волны можно поместить в источник, тем самым шифруя любую информацию. Ее можно расшифровать в любой точке в пространстве, то есть ее можно передавать.

На третьем этапе исследователи доказали теорему о строении плоской неметричности в гравитационных волнах. Оказалось, три измерения волны из четырех (три пространственные и одно временное) можно использовать для шифрования информационного сигнала при помощи одной функции, а в четвертом измерении — при помощи двух.

«Мы обнаружили, что неметрические волны способны передавать данные подобно недавно открытым волнам кривизны, так как их описание содержит произвольные функции отложенного времени, которое можно зашифровать в источник таких волн», — объясняет Нина Маркова, соавтор исследования, кандидат физических и математических наук, доцент Математического института С. М. Никольского и сотрудник РУДН.

Источник: Naked Science

====================================================

К сожалению, статья в в свободном доступе отсутствует, - её нужно покупать. Тем не менее, выскажу несколько соображений:
1. Насколько я понял из заметки, авторы статьи пытаются в очередной раз возродить теорию Эйнштейна-Картана, в которой для описания воздействий на пространство-время кроме энергии-импульса вводится ещё и спин (вращение) материальных полей. При этом в тензор кривизны включаются также компоненты с афинным кручением. Однако необходимо отметить, что поправки к теории Эйнштейна настолько малы, что не видно даже гипотетических путей для их измерения. В противном случае возникают противоречия с уже имеющимися экспериментальными данными.
2. Вывод, что гравитационные волны могут использоваться для передачи информации - тривиален и очевиден, поскольку для передачи информации могут использоваться абсолютно любые волны распространяющиеся в пространстве.
3. Из неметричности теории следует вывод о возможности передачи волн на любое расстояние без потерь энергии, однако опять же следует отметить, что эффекты неметричности теории Эйнштейна-Картана (и скорее всего теории, обсуждаемой в заметке) настолько малы, что ими можно пренебречь даже в нейтронных звёздах.
4. Необходимо также отметить, что гравитационное взаимодействие на 40 порядков слабее электромагнитного, поэтому для регистрации его нужно крайне чувствительное оборудование, да и регистрировать его можно только пока от чрезвычайно мощных источников. Например, зафиксированный 11 февраля 2016 г. сигнал GW150914 от слияния двух чёрных дыр, который вызвал изменение метрики в максимуме всего лишь около 10-21, имел излучаемую мощность порядка 1048 Вт! Если же говорить о неметрических эффектах, то они к тому же сами по себе крайне слабы, т.е. о каком-либо практическом применении выводов статьи вообще не может быть и речи.

К сожалению, ещё со времён А.А.Рухадзе в РУДН стала процветать лженаука. Поэтому у меня такое впечатление, что упомянутая статья также к ней относится.
6
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 12, 2018, 16:41:46  »
Опубликована последняя работа Хокинга


Стивен Хокинг
Фото: Lucas Jackson / Reuters


Ученые из Кембриджского и Гарвардского университетов опубликовали последнюю научную статью, написанную совместно со Стивеном Хокингом. Работа доступна в библиотеке электронных препринтов arXiv.org

Статья Black Hole Entropy and Soft Hair посвящена теме энтропии черных дыр, которой Хокинг занимался на протяжении всей своей научной карьеры. В последней работе ученый пытается доказать, что информацию об объекте, помещенном в черную дыру, можно сохранить и восстановить.

По его мнению, черная дыра, помимо массы и заряда, обладает температурой. С учетом того, что все объекты в космосе остывают, черная дыра должна в определенный момент перестать существовать. Однако это нарушало бы законы квантового мира, которые гласят, что объекты не могут исчезать бесследно. Именно то, что происходит с частицами внутри черной дыры после ее исчезновения, и интересовало физика-теоретика.

Хокинг скончался 14 марта 2018 года в возрасте 76 лет. Ученый, большую часть жизни проведший в инвалидном кресле, широко известен как популяризатор науки, в последние годы значительное внимание уделял таким проблемам человечества, как глобальное потепление, состояние окружающей среды и социальное неравенство.

Источник: Lenta.Ru
7
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 11, 2018, 21:02:41  »
Во славу темной материи

Валерий Рубаков, Борис Штерн
«Троицкий вариант» №19(263), 25 сентября 2018 года



Рис. 1. Скопление галактик MACS J0025.4–1222 в созвездии Кита (на расстоянии свыше 5 млрд. световых лет от нас). Изображение получено на основе снимков от космических телескопов «Хаббл» и «Чандра» (chandra.harvard.edu)

Темная материя дослужилась-таки до популярного мема (согласно «Википедии», мем — единица культурной информации). Почти столь же популярного, как динозавры. В свое время как могли пытались связать то или иное явление с вымиранием динозавров, это считалось сильным пиар-ходом. Например, лет двадцать назад гремела гипотеза, что динозавры вымерли от близкого гамма-всплеска. А вот теперь на русском вышла книга «Темная материя и динозавры» (Лиза Рэндалл, АНФ, 2017), где предполагается, что дата вымирания динозавров связана с темной материей (именно с галактическим диском из нее). Связать между собой две столь популярных сущности — это очень сильный ход, даже если приходится с большим усилием натягивать одно на другое.

И всё же темная материя — важнейшая часть мироздания, и Лиза Рэндалл, по сути, права: не будь этой субстанции, не было бы ни галактик, ни звезд, ни динозавров, не было бы и их вымирания. Связь налицо.

Любой популярный мем вызывает как позитивную, так и негативную реакцию. В последнее время довольно часто раздается разного рода брюзжание по поводу темной материи: дескать, никто ее не видел, а изобрели только для того, чтобы прикрыть несостоятельность астрофизики. Ссылки на то, что темная материя блестяще объясняет совершенно разные эффекты, а ее количество измерено с точностью до процентов, не помогают. Аргумент типа «никто не видел и не щупал» оказывается сильней. А авторитет всяческих физиков уже не тот.

Между тем темной материи в пять раз больше, чем обычной, и именно она сформировала обитаемую Вселенную. Поэтому полезно сказать пару слов во славу этой важнейшей субстанции.

Темная материя воочию

Для тех, кто все-таки сомневается в существовании темной материи, — картинка, где она «видна глазами» (рис.  1). Это снимок «Хаббла» двух скоплений галактик, пролетевших одно сквозь другое, с наложением поверх этого карты распределения горячего газа от рентгеновского телескопа «Чандра» (розовый цвет) и карты распределения массы по результатам гравитационного линзирования далеких галактик (синий цвет). Где находится основная масса обычного (барионного) вещества скопления? Не в звездах, а в газе (по крайней мере, его доля в пять раз больше звезд). Масса газа оценивается по интенсивности рентгеновского излучения — чем она выше, тем чаще сталкиваются частицы. Газ горячий, поэтому он прекрасно виден в рентгене.

Что же там происходило? При пролете скоплений одно сквозь другое газ обоих скоплений неупруго провзаимодействовал, собрался в облако посередине и отстал от своих галактик. Повторим, это большая часть обычного вещества скоплений. А звезды галактик — меньшая часть обычного вещества — свободно пролетели мимо друг друга и продолжили свой путь. Но это лишь пятая часть массы. А где основная часть, показанная синим? Не там, где газ, а там, где звезды: т. е. основная масса, во много раз превышающая массу газа и в десятки раз — массу звезд, повела себя, как звезды, — ее облака свободно пролетели друг сквозь друга и также продолжили свой путь. Так может вести себя только та материя, которая не взаимодействует с обычным веществом и сама с собой, т. е. «темная» (термин «невидимая материя» был бы точней, но «темная» звучит лучше).

Как получили карту распределения массы, показанную синим цветом? С помощью достаточно хорошо отработанной методики, которая называется «слабое гравитационное линзирование». Массивная гравитационная линза может растянуть изображение далекой галактики в длинную дугу — это случается, когда луч зрения на ту галактику проходит близко к центру скопления. Это сильное линзирование. Подобные дуги видны на снимках некоторых скоплений галактик, но распределение массы из дуг построить можно далеко не всегда. Под слабым линзированием подразумевают то, что изображения далеких («фоновых») галактик лишь немного вытягиваются перпендикулярно направлению к центру линзы. Одна галактика здесь погоды не делает, но их сотни — тут уже включаются и хорошо работают статистические методы.

Если бы темной материи не было, то синий цвет (распределение массы) на этом снимке совпадал бы с розовым (распределение газа).

Конечно, изначально вывод о существовании темной материи был сделан из совсем других наблюдений. Еще в 1933 году Фриц Цвикки, измерив скорости галактик в большом и сравнительно близком к нам скоплении Coma (созвездие Волосы Вероники), заявил, что массы имеющихся там звезд не хватает, чтобы объяснить разброс их скоростей — а без этой массы скопление с гарантией разлетелось бы (недостача более чем существенная — общая масса должна была быть в десятки раз больше). Позже начали систематически строить кривые вращения галактик — зависимость орбитальных скоростей звезд от расстояния до галактических центров. И снова она оказывалась не такой, как следовало бы из распределения массы видимого вещества в галактиках, — существенно больше, особенно на периферии. Значит, есть что-то еще, в несколько раз превышающее массу звезд и газа в галактиках.

Что бы это могло быть? Например, обыкновенные кирпичи. Как это ни комично, их в данном случае достаточно сложно обнаружить. Подошли бы, скажем, мелкие и крупные астероиды, планеты-сироты, мелкая галька... а вот пыль уже не подходит из-за того, что у нее слишком велик показатель общей площади поверхности на единицу массы и, соответственно, она не может оставаться невидимой из-за своей способности поглощать и переизлучать свет звезд.

Нельзя ли как-нибудь иначе объяснить большие скорости движения галактик в скоплениях и звезд в галактиках? Это пытаются сделать уже многие десятки лет с помощью изобретения теорий модифицированной гравитации. Среди них так называемая MOND — модифицированная ньютоновская динамика: при очень слабом гравитационном поле ускорение тел меньше, чем положено по закону Ньютона. Формально таким способом можно объяснить эти неправильные скорости. Но объяснить картинку, приведенную выше, с помощью «подправленных» теорий тяготения невозможно. Для этого нужно было бы подправить не только силу тяготения, но и ее направление, чтобы вместо тяготеющего облака газа получить два тяготеющих центра в других местах (напомним, что масса звезд в галактиках во много раз меньше массы газа).

Альтернативные теории гравитации предлагаются со времен Эйнштейна. Но классическая теория стоит как скала, будучи самой стройной. Альтернативные же теории нуждаются во всяких «подпорках» и валятся одна за другой при появлении новых данных.

Впрочем, есть и гораздо более сильный аргумент в пользу реальности существования темной материи. Ведь все попытки обойтись без нее разбиваются о космологию, об историю ранней Вселенной. О нее же разбиваются и варианты темной материи типа кирпичей, астероидов и других объектов, сделанных из обычного (барионного) вещества.

Темная материя на «детском снимке» Вселенной


Рис. 2. Карта температуры реликтового излучения по всему небу. Где синий цвет — там чуть холодней, где желтый — чуть теплей (относительная разница в пределах 10–4). Фон галактики, астрофизических источников и дипольная компонента вычтены

Главное свидетельство присутствия темной материи в ранней Вселенной «вписано» в карту реликтового излучения. Это не единственный, но самый богатый источник космологической информации о темной материи. Реликтовое излучение — микроволновый фон, «остывший свет» горячей плазмы, который перестал взаимодействовать с космической средой тогда, когда Вселенной было всего 380 тыс. лет от роду и в ней царила температура 3000 кельвинов (сейчас тепловой фон упал до 2,7 К). Это время называют эпохой рекомбинации — тогда произошел переход обычного вещества из плазменного (непрозрачного для фотонов) в газообразное (прозрачное) состояние. Вещество в той юной Вселенной было гораздо однороднее, чем сейчас, — никаких галактик, скоплений галактик и пустот (не говоря уж о звездах и планетах) тогда не было, а неоднородности обычного вещества составляли относительную величину порядка 10–5. Эти неоднородности приводят к зависимости температуры реликтового излучения от направления на небесной сфере (анизотропии), с высокой точностью измеренной в многочисленных экспериментах, среди которых на сегодняшний день наиболее информативен, пожалуй, космический эксперимент «Планк». Иными словами, температурная карта Вселенной возраста 380 тыс. лет слегка пятниста (рис. 2). Контраст этой пятнистости лишь немногим выше, чем 10–5, но она несет уйму информации.


Рис. 3. Разложение карты на рис. 2 по мультиполям. Акустические пики от обычной материи и «подложка» от темной

Темная материя и обычное вещество влияют на температуру реликтового излучения существенно по-разному. Для обычного вещества основной эффект — это неоднородность горячей среды, проявляющаяся в звуковых колебаниях космической плазмы. В русскоязычной литературе их нередко называют «сахаровскими осцилляциями», а в англоязычной литературе — «акустическими осцилляциями» [1]. Эти колебания прекрасно видны в данных по реликтовому излучению — там, где плотность горячей среды выше, там и температура выше. Для темной материи такого явления нет: температура 3000 K к ней отношения не имеет, темная материя — холодная (или «прохладная»). Строго говоря, здесь важна не температура, которой мы не знаем (она зависит от массы частиц темной материи), а скорость частиц — она должна быть достаточно малой, чтобы частицы могли скапливаться в гравитационных ямах. И они скапливались, к моменту рекомбинации почти на два порядка увеличив глубину гравитационных ям (там, где плотность выше) или высоту горбов (где плотность ниже). Эти ямы и горбы фактически видны на карте реликтового излучения, хотя и не напрямую, а при определенной обработке. Эта обработка называется «разложением по угловым мультиполям», она отражает зависимость контраста пятен от их размера. Разложение показано на рис. 3. Плавные пики, самый высокий из которых соответствует размеру пятен около градуса, появились благодаря обычному веществу — это и есть упомянутые выше сахаровские осцилляции. Высота этих пиков сильно зависит от концентрации обычной материи — отсюда получается очень точное измерение этой концентрации. А вот «подложку» под этими пиками обычной материей объяснить невозможно — если бы не темная материя, этой «подложки» почти не было бы. Здесь и сказывается темная материя, «стекшаяся» в образованные ею гравитационные ямы. Звуковых волн в темной материи нет (поскольку нет давления), так что вклад темной материи в угловые мультиполи не осциллирует.

Несколько огрубляя ситуацию, можно сказать, что реликтовые фотоны, выбираясь из гравитационных ям, теряют энергию; их частота, а стало быть и температура, уменьшаются. Таким образом, темная материя тоже приводит к анизотропии реликтового излучения, но за счет совсем другого механизма. Довольно сложная картина анизотропии реликтового излучения прекрасно описывается тем, что космическая среда в юной Вселенной состояла как из обычного вещества, так и из темной материи в массовом соотношении 1:5.

Проблема для модифицированной гравитации, пытающейся обойтись без темной материи, состоит в том, что Вселенная (вместе с неоднородностями в ней) на раннем этапе эволюции, во время и до отщепления реликтового излучения, замечательно описывается общей теорией относительности и концепцией темной материи, причем при этом описании достаточно использовать самую простую (а значит, надежную) линейную теорию неоднородностей. Точность этого описания составляет доли процента. Ничего такого модифицированные модели гравитации не дают и близко. Ученые, агитирующие за модифицированную гравитацию без темной материи, стараются это обстоятельство замести под ковер, а в лучшем случае соглашаются с тем, что проблема есть, но надеются, что «как-нибудь рассосется». Нам (и не только нам) ситуация здесь представляется безнадежной. Разумеется, соотношение обычной и темной материи 1:5, требуемое для описания картины реликтового излучения, закрывает и возможность того, что темная материя — это кирпичи, астероиды или любые другие объекты, состоящие из обычного вещества. Подчеркнем, что точность измерения вклада обычного (барионного) вещества в плотность энергии в нашей Вселенной на основе данных по реликтовому излучению составляет доли процента. С экзотическими гипотезами не разбежишься! Кстати, несколько более слабое, но исторически первое ограничение на количество обычной материи получено из теории первичного нуклеосинтеза, произошедшего в первые три минуты существования Вселенной и давшего четверть гелия, немного дейтерия и лития. Если бы темная материя состояла из протонов и нейтронов (как кирпичи), то результат первичного нуклеосинтеза противоречил бы наблюдениям.

Каркас Вселенной

В заключение скажем, что темная материя крайне важна для нашего существования. Если бы ее не было, то неоднородности вещества на всех масштабах расстояний при температуре 3000 К составляли бы, как мы говорили, относительную величину порядка 10–5. Важно, что до этого горячее вещество находилось в состоянии плазмы, в нем было много фотонов, которые обеспечивали высокое давление, и неоднородности в обычном веществе не росли по амплитуде. Это, собственно говоря, и видно в картине реликтового излучения. Если бы пространство было заполнено лишь обычным веществом, то неоднородности выросли бы с тех пор по амплитуде в 1100 раз (амплитуда растет обратно пропорционально температуре). Таким образом, если бы не темная материя, то относительная амплитуда неоднородностей сейчас составляла бы несколько процентов. Этого мало для того, чтобы из неоднородностей образовались серьезные структуры — галактики, скопления галактик, звезды, планеты, мы с вами. Вселенная до сих пор была бы почти однородной — и безжизненной. Спасает дело темная материя. Давление в ней отсутствует, ее собственные неоднородности со сравнительно маленькими размерами (соответствующими, например, протозвезде) начинают расти по амплитуде еще задолго до рекомбинации и становятся достаточными для образования первых плотных сгустков темной материи через сотни миллионов лет. Области с повышенной плотностью темной материи гравитационно притягивают к себе обычное вещество, которое после рекомбинации в свою очередь сваливается в гравитационные ямы, образованные темной материей. Так и образуются первые звезды, затем галактики и — уже совсем недавно по космологическим меркам — скопления галактик. Такая картина в целом подтверждается большим набором наблюдательных данных и никак не укладывается в представления о модифицированной гравитации.

Общее заключение: благодаря наблюдениям мы знаем о Вселенной и объектах в ней так много, что экзотическим гипотезам о ее составе и эволюции (за исключением самых ранних этапов, соответствующих временам жизни меньше одной секунды) остается очень мало места. Темная материя во Вселенной есть, известно, сколько ее, известны многие ее свойства. Известна ее роль в мироздании — что-то вроде несущей конструкции, каркаса Вселенной. Но неизвестно, из чего сделан этот каркас! На этот счет есть много гипотез, но пока темная материя старательно ускользает от прямого детектирования и проявляет себя только через гравитацию. Узнать, из чего она состоит, — одна из самых амбициозных задач для физиков.

1. Рубаков В., Штерн Б. Масштабная линейка Вселенной // ТрВ-Наука №83 от 19 июля 2011 года, с. 2–3.

Источник: Элементы большой науки
8
Windows. Обмен опытом / Re: Windows 10
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 11, 2018, 19:47:14  »
... как говорил мой учитель по программированию: "сохраняйтесь, мать вашу, ну сколько раз говорить -  сохраняйтесь!" :)

Именно так! Для этих целей специально отдельный винт стоит, где хранятся копии, а самые критичные вещи - ещё и на флэшке.

Даже жену приучил на её компьютере сохранять копии, особенно после того, как у неё винт накрылся - слетела таблица разделов и мне пришлось выковыривать оттуда все её фото- и видео-.
9
Windows. Обмен опытом / Re: Windows 10
« Последний ответ от john Октябрь 11, 2018, 15:33:01  »
Честно говоря, последнее время посещали мысли: а не попробовать ли (в очередной раз) перейти на Windows 10? Думал может быть они уже все баги выковыряли? Однако после этих сообщений - точно не буду! Буди жить на семёрке... Тем более в свете сообщений, что обновления будут платными (и обязательными).

Только Unix! И никаких облаков, либо всё многократно дублировать, и, как говорил мой учитель по программированию: "сохраняйтесь, мать вашу, ну сколько раз говорить -  сохраняйтесь!" :)
10
Наука / Re: Новости науки и технологии
« Последний ответ от Новичёк Октябрь 10, 2018, 18:59:20  »
Что будет, если съесть радиоактивную пищу



Это видео расскажет о том, что случится с человеком, съевшим радиоактивные продукты.

Об опасности радиации человечество знает не понаслышке. У него за спиной атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, чернобыльская катастрофа, а также целый ряд менее разрушительных инцидентов, таких как авария на АЭС «Фукусима-1».

Но что именно произойдет, если человек съест радиоактивную пищу? В действительности жители Земли и так это делают с завидным постоянством. Многие продукты, которые употребляет обычная американская или европейская семья, радиоактивны. Пища может «заразиться» через почву или, например, воду, если речь идет о морепродуктах.

Опасно ли это? Чаще всего степень опасности невелика. Но проблема в том, что предсказать долговременные последствия влияния радиоактивных продуктов сложно.



Источник: Naked Science
Страницы: [1] 2 3 ... 10
Последние сообщения на форуме:

[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 15, 2018, 17:09:11
[О разоблаченных шарлатанах и созданных ими "учениях"] Re: Разоблачение шарлатанов от Новичёк Октябрь 15, 2018, 16:46:34
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 13, 2018, 20:10:03
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 13, 2018, 19:40:14
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 12, 2018, 22:10:38
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 12, 2018, 16:41:46
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 11, 2018, 21:02:41
[Windows. Обмен опытом] Re: Windows 10 от Новичёк Октябрь 11, 2018, 19:47:14
[Windows. Обмен опытом] Re: Windows 10 от john Октябрь 11, 2018, 15:33:01
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 10, 2018, 18:59:20
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 10, 2018, 18:55:48
[Экономика] Re: Глава Минэкономразвития пожаловался на бедность населения от Новичёк Октябрь 10, 2018, 18:22:25
[Экономика] Re: Глава Минэкономразвития пожаловался на бедность населения от Новичёк Октябрь 10, 2018, 18:19:58
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 09, 2018, 21:02:01
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Октябрь 09, 2018, 20:47:15
[Мир программного обеспечения] Русский софт от Новичёк Октябрь 09, 2018, 20:40:51
[Религия] Re: Религия - опиум для народа от Новичёк Октябрь 09, 2018, 20:37:22
[Windows. Обмен опытом] Re: Windows 10 от Новичёк Октябрь 08, 2018, 18:22:16
[Беседка] Re: Шутка юмора :) от Новичёк Октябрь 08, 2018, 10:00:49
[Родители и дети - проблемы воспитания] Ну наконец-то": запрет депутата одобрили россияне от meq Октябрь 07, 2018, 10:49:19
 Rambler's Top100