• Что сейчас известно о суперсимметрии в физике

    • Перевод
    В статье даётся информация о текущих (на 2013 год) результатах поисков суперсимметрии – одной из нескольких умозрительных идей по поводу того, что может находиться за пределами известных частиц и взаимодействий. Суперсимметрия – один из вариантов (наиболее популярный и, возможно, наиболее критикуемый – но не единственный) того, что может разрешить так называемую проблему "естественности", тесно связанную с "проблемой калибровочной иерархии". Почему гравитация настолько слабее остальных взаимодействий? Почему масса частицы Хиггса так мала по сравнению с массой наименьшей из возможных чёрных дыр?

    В середине 2011 года, когда Большой адронный коллайдер (БАК) был ещё молод, мой коллега Джон Конвэй объявил в своём блоге, что суперсимметрия (конкретно, суперсимметрия в качестве решения проблемы естественности, которую я буду называть «естественной суперсимметрией», ЕС)) по сути была забракована данными, полученными в экспериментах ATLAS и CMS на БАК. Быстрого взгляда и пары минут было достаточно, чтобы понять, что это заявление было ошибочным – и это демонстрирует тот факт, что люди продолжают поиски признаков ЕС до сих пор. Почему так сложно отвергнуть ЕС? Потому, что у этой темы есть огромное количество вариантов – невероятно много вариантов суперсимметрии, способных решить загадку естественности. Чтобы исключить их все, потребуется очень много работы! Гораздо больше данных, чем было собрано на БАК за несколько месяцев.
    Читать дальше →
  • Что каждому инженеру необходимо знать о 5G?

    • Перевод

    За последние несколько лет исследователи усердно трудились над изучением новых концепций и технологий, чтобы ответить на вопрос: «Что такое 5G?»


    Консорциум 3GPP [3rd Generation Partnership Project] разрабатывает и публикует согласованные спецификации, определяющие стандарты беспроводной связи. Он уже назначил график работ по 5G, и первая фаза определения для 5G под названием New Radio (NR) [новое радио] была принята в начале декабря 2017.


    Рис. 1 – первая спецификация технологии NR для 5G была утверждена в конце 2017 года, в 2018-м году намечаются плановые обновления

    Хотя первая фаза NR будет отличаться от протокола LTE, широко используемого в сегодняшней мобильной связи, между ними есть и сходство. Самые яркие различия между LTE и NR – ширина полосы пропускания и рабочая частота. Кроме того, NR добавляет новые возможности по концентрации излучения – как в аналоговой, так и в цифровой связи. В таблице приведено сравнение ключевых спецификаций LTE и NR.
    Читать дальше →
  • Физики намереваются классифицировать все фазы материи

    • Перевод

    Полная классификация может привести к появлению большого количества новых материалов и технологий. Однако самые экзотические фазы продолжают сопротивляться пониманию учёных




    За три последних десятилетия специалисты по физике конденсированных состояний открыли целую чудесную страну новых, экзотических фаз материи: внезапно появляющихся коллективных состояний взаимодействующих частиц, совсем не похожих на твёрдое, жидкое или газообразное состояния вещества, известные всем.

    Эти фазы, как некоторые поняли в лабораториях, а некоторые – на основе теоретических расчётов, появляются, когда материя охлаждается почти до температуры абсолютного нуля, что больше чем на две сотни градусов ниже точки замерзания воды в обычных условиях. В этих холодных условиях частицы могут взаимодействовать такими способами, которые заставляют их отбросить все следы их прежней идентичности. Эксперименты 1980-х открыли, что в некоторых ситуациях электроны разделяются на фракции частиц, способных оставлять следы в пространстве-времени в виде косичек; в других среди них появляются безмассовые версии их самих. Решётка из вращающихся атомов становится жидкостью из закручивающихся петель или ветвящихся струн; кристаллы, которые изначально не проводили электричество, начинают пропускать ток по поверхности. Одна из фаз, шокировавших экспертов, когда её возможность впервые доказали математически в 2011 году, включает в себя очень странные сущности, "фрактоны", сцепляющиеся друг с другом в фрактальные узоры [согласно Вики, фрактоны – это фрактальный аналог фононов, квантов колебательного движения атомов кристалла / прим. перев.].
    Читать дальше →
    • +16
    • 7,9k
    • 9
  • Спросите Итана: могут ли обычные звёзды синтезировать элементы тяжелее железа?

    • Перевод

    В скоплении Terzan 5 есть много старых звёзд малой массы (тусклые красные), но есть и более горячие, молодые звёзды большой массы, некоторые из которых смогут создавать железо и даже более тяжёлые элементы

    В периодической таблице Менделеева есть более 90 элементов, естественным образом встречающихся в природе, но из всех них наиболее стабильным является железо. Синтезируя из более лёгких элементов более тяжёлые, и постепенно приближаясь к железу, вы получаете энергию; то же самое произойдёт, если вы будете расщеплять более тяжёлые элементы. Железо представляет собой наиболее стабильную конфигурацию из протонов и нейтронов среди всех пока открытых атомных ядер. И хотя это всего 26-й элемент, он представляет итоговый этап большей части реакций синтеза даже в самых крупных звёздах. Но так ли это? Именно об этом спрашивает нас читатель:
    Железо называют пеплом звёздного синтеза, накапливающимся внутри звёзд, поскольку это последний элемент, получаемый в результате синтеза, который не потребляет энергии больше, чем создаёт синтез. Я читал об r-процессе и других подобных, приводящих к появлению более тяжёлых элементов в новых и сверхновых звёздах. Мой вопрос следующий – появляются ли в обычных звёздах элементы тяжелее железа, несмотря на то, что такой процесс поглощает больше энергии, чем выдаёт.

    Как вы могли догадаться, ответ на этот вопрос довольно сложен; в обычных звёздах появляются элементы тяжелее железа, но очень малая их доля появляется там в результате синтеза.
    Читать дальше →
  • Освобождённая эволюция

    • Перевод

    Устраивать ли эволюционной биологии серьёзный пересмотр, или же никакой «революции» не предвидится?




    Когда исследователи из Университета Эймори в Атланте тренировали мышей пугаться запаха миндаля (при помощи электрических разрядов), они к своему ужасу обнаружили, что и дети, и внуки этих мышей тоже боялись запаха миндаля. Но такого быть не должно. Многим поколениям школьников рассказывали, что наследовать приобретённые свойства невозможно. Мышь не может рождаться со знанием, полученным её родителями – это как если бы мышь, потерявшая хвост во время несчастного случая, родила бы бесхвостую мышь.

    Нет ничего постыдного в том, чтобы не знать о состоянии современной эволюционной биологии, если только вы, конечно, не биолог. Она восходит корнями к синтезу наук, возникшему в 1940-60 годах, поженившему механизм естественного отбора, открытый Чарльзом Дарвином, с открытием Грегора Менделя наследования генов. Традиционный, до сих пор преобладающий подход, говорит о том, что адаптация – всего, от человеческого мозга до хвоста павлина – полностью и удовлетворительно объясняется естественным отбором (и последующим наследованием). Однако с появлением новых идей из геномики, эпигенетики и биологии развития большая часть эволюционистов соглашаются с тем, что их область знаний меняется. Множество данных говорит о том, что процесс эволюции гораздо сложнее, чем когда-то считалось.
    Читать дальше →
    • +10
    • 5,3k
    • 9
  • Неожиданно простая и действенная техника улучшает запоминание

    • Перевод

    И она помогает всем, от студентов до пациентов с болезнью Альцгеймера


    image

    Когда вы пытаетесь запомнить новый материал, легко поддаться искушению считать, что чем больше усилий вы приложите, тем больше вы сможете потом вспомнить. Однако периодические перерывы, во время которых вы буквально не должны ничего делать, могут оказаться именно тем, что вам нужно для повышения эффективности. Приглушите свет, сядьте, наслаждайтесь 10-15 минутами тихих размышлений, и вы обнаружите, что вы запомнили только что выученные факты гораздо лучше, чем если бы пытались провести это время более «продуктивно».

    Хотя уже хорошо известен тот факт, что при изучении нового нужно знать меру, новое исследование подтверждает, что во время подобных перерывов необходимо стремиться к «минимизации помех» – намеренно избегать активности, которая может помешать деликатному процессу формирования памяти. Никаких дел, проверки электронной почты, веб-серфинга. Вам нужно дать мозгу шанс перезарядиться без всяких отвлекающих действий.
    Читать дальше →
  • Как искать суперсимметрию на Большом адронном коллайдере

    • Перевод
    Если на улице вы спросите случайного человека: «как искать суперсимметрию?» то он, скорее всего, быстро перейдёт на другую сторону. Но если задать этот вопрос на улице в ЦЕРН, лаборатории, управляющей Большим адронным коллайдером, вы, скорее всего, получите в ответ что-то вроде: «Ищите неожиданное количество столкновений со струями и недостающей энергией».

    А такой ответ может заставить уже вас быстро перейти на другую сторону улицы. Но он не такой уж и необъяснимый, ему просто требуется перевод. Означает он следующее:
    Необходимо искать неожиданно большое число столкновений протонов с протонами, в которых проявляются признаки как (а) кварков, антикварков или глюонов (частиц, находящихся внутри протонов и других адронов), вылетающих из столкновения с очень большой энергией, будто из пушки (и создающих брызги частиц, называемые "струи"), так и (б) неопределимых частиц, невидимо улетающих прочь, и уносящих с собой большое количество импульса и энергии.

    Цель данной статьи – объяснить вам, почему люди дадут подобный ответ, и каковы его сильные и слабые стороны.
    Читать дальше →
    • +17
    • 4,2k
    • 2
  • Сломанный уже несколько лет Робонавт наконец возвращается домой

    • Перевод

    Загадочная проблема с железом не давала Робонавту на МКС работать с 2015 года, поэтому его решили вернуть на Землю для ремонта




    В феврале 2011 года НАСА запустила проект "Робонавт-2" на Международную космическую станцию. Это стало большим достижением для команды по робототехнике НАСА из Космического центра имени Линдона Джонсона в Хьюстоне. В космосе бывали и другие роботы, но Робонавт стал первым гуманоидным роботом, отправившимся за пределы Земли. На борту МКС робот должен был в итоге заниматься работой наравне с космонавтами и выполнять некоторые самые скучные и повторяющиеся задачи, занимающие значительное время, которое люди на борту могли бы потратить на науку и открытия.


    Читать дальше →
  • Почему всё же стоит бояться роботов-убийц: ответное мнение

    • Перевод

    Летальное автономное оружие — это не научная фантастика; это реальная угроза безопасности людей, которую необходимо остановить уже сейчас





    Недавняя статья Пола Шарра "Почему не стоит бояться роботов-убийц" отвергает серьёзность короткометражного видеофильма, снятого Институтом будущего жизни, с которым связаны авторы данной статьи, под предлогом того, что это всего лишь «пропаганда». Шарр — эксперт по военным делам, он вносит важный вклад в обсуждение проблемы автономного оружия. Но в данном случае мы, при всём уважении, вынуждены с ним не согласиться.

    Почему мы сняли это видео


    Над проблемой автономных вооружений мы работаем уже несколько лет. Мы представляли своё мнение перед ООН в Женеве и на Международном экономическом форуме; мы писали открытое письмо, подписанное 3700 исследователями в области искусственного интеллекта (ИИ) и роботехники и 20000 других людей, которое было освещено более чем в 2000 статьях в СМИ; один из нас (Рассел) составил письмо от имено 40 ведущих исследователей ИИ к президенту Обаме и возглавлял делегацию, принятую в Белом Доме в 2016 году с целью обсуждения этого вопроса с чиновниками из министерства обороны и членами Совета национальной безопасности; мы представляли наши доклады перед различными отделениями вооружённых сил США и перед аналитиками; и мы обсуждали эту проблему на многочисленных собраниях и академических форумах по всему миру.
    Читать дальше →
  • Спросите Итана: какие научные эксперименты смогут открыть нам дверь в будущее?

    • Перевод

    Коллаборация ALPHA ближе всех подошла к измерению поведения нейтральной антиматерии в гравитационном поле. Результаты могут открыть нам путь к удивительным новым технологиям

    Мечты о мгновенной передаче сообщений, межзвёздных кораблях и возможности путешествовать во времени — это скрепы научной фантастики. Во многих смыслах они представляют величайшие надежды человечества, однако основываются на технологиях, выходящих за рамки известного сегодняшней науке. И всё же, с учётом экспериментов, идущих на переднем крае открытий, возможно, что новая дверь откроется в любую минуту. Если нам повезёт — что нас ждёт сразу за горизонтом? Именно это хочет знать читатель Игорь Жбанов:
    Если нам повезёт, какие научные эксперименты, планируемые на ближайшие лет двадцать, могут открыть нам новые способы создания научно-фантастических технологий?

    Существует много фантастических возможностей, способных поменять нашу реальность к концу XXI века.
    Читать дальше →