Посмотреть вложение 28362 «Для должного познания НЕРЕАЛЬНОГО - необходимо, достаточно - знать о РЕАЛЬНОСТИ...». -Я- «Подготовка к Unreal real». Посмотреть вложение 17362
Во Франции начнут строить дороги из солнечных панелей Спойлер Власти Франции приняли решение построить дорогу из солнечных панелей. Как рассказала министр страны по экологии и энергии Сеголен Руаяль, проект будет реализован в течение пяти лет. Всего за это время будет построено около 1000 километров дорог из фотоэлектрических панелей. Тесты новой технологии начнутся уже этой весной. В случае успеха проекта один километр дороги сможет обеспечить энергией 5000 жителей Франции. Разработка новой технологии велась на протяжении пяти лет. Руаяль предложила финансировать проект за счет повышения налогов на бензин. На дороги будут установлены фотоэлектрические панели толщиной 7 миллиметров. Ячейки состоят из поликристаллического кремния и способны выдержать большие нагрузки в том числе проезд грузовиков. Ранее стало известно, что строительная фирма KWS Infra и компания VolkerWessels планируют объединить усилия для создания дороги будущего. Пилотный проект планируется реализовать в Роттердаме. Планируется, что дорогу будущего построят из переработанного пластика. Отмечается, что материалы для изготовления пластика будет браться при очищении океана. Благодаря новому покрытию, дорога будет служить в несколько раз дольше обычных трасс. Пластиковая дорога более устойчива к переменам температуры, а также механическим повреждениям.Кроме этого, строительство дороги будущего будет занимать намного меньше времени. Монтаж пластиковых блоков займет всего несколько недель. Для этого требуется лишь выровненная площадка из песка. Также постройка пластиковой дороги поможет сэкономить значительные денежные средства.
На расстоянии примерно 10 миллионов световых лет от Земли в созвездии Жирафа находится завораживающая островная вселенная NGC 2403.
Ученые предлагают по-новому взглянуть на темную материю Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста. Темная материя находится повсюду вокруг нас. Хотя никто никогда не видел её, и никто не знает точно, что она собой представляет, однако неоспоримые физические расчеты указывают на то, что примерно 27 процентов Вселенной состоит из темной материи. Лишь пять процентов приходится на нормальную материю, из которой состоят привычные для нас объекты, начиная от крохотного муравья и заканчивая гигантскими галактиками. В течение многих десятилетий исследователи пытались обнаружить эту невидимую темную материю. Устройства разного типа строились на Земле и запускались в космос с целью обнаружения частиц, из которых, предположительно, состоит темная материя; кроме того, физики не раз сталкивали элементарные частицы нормальной материи в гигантских ускорителях частиц, пытаясь создать из них частицу темной материи, но до сих пор все эти попытки оказывались безрезультатными. «Может быть, так происходит потому, что мы смотрим на темную материю не под тем «углом», под которым следует», – говорит Мартин Слот, адъюнкт-профессор Центра космологии и феноменологии физики частиц Университета Южной Дании и один из авторов новой модели темной энергии. В течение многих десятилетий физики разрабатывали теорию, согласно которой темная материя состоит из легких частиц, которые слабо взаимодействуют с нормальной материей. Это означает, что такие частицы могут быть получены в коллайдерах в результате столкновений частиц нормальной материи. Согласно этой теории частицы темной материи, называемые weakly-interacting massive particles (WIMPs), были сформированы в невообразимо больших количествах вскоре после рождения Вселенной, которое произошло 13,7 миллиарда лет назад. «Однако, так как до сих пор ни в одном эксперименте не было обнаружено ни следа WIMP-частицы, мы предлагаем искать более тяжелую «темную» частицу, которая участвует лишь в гравитационном взаимодействии, а потому не может быть обнаружена напрямую», – говорит Мартин Слот. Слот и его коллеги называют такую частицу PIDM particle (Planckian Interacting Dark Matter). «Формирование таких частиц возможно при экстремально высоких температурах, а именно такие температуры поддерживались в ранней Вселенной, сразу после Большого взрыва».
Телескоп, который займется поиском доказательств существования внеземной жизни Спойлер Несмотря на то, что строительство самого высокотехнологичного космического телескопа JWST (James Webb Space Telescope) еще продолжается, а его запуск планируется только в 2018 году, это совсем не мешает астрономам уже начинать думать о следующем проекте — 12-метровом космическом телескопе, который займется поиском доказательств существования внеземной жизни. В рамках собрания Американского астрономического общества представители Ассоциации университетов для астрономических исследований (AURA) поделились своими мыслями и надеждами касаемо следующей «флагманской» космической обсерватории, которая должна будет прийти на смену телескопу JWST спустя десятилетие после его работы. Задача этой будущей миссии, реализация которой начнется не раньше 2030 года, по-прежнему будет заключаться в поисках ответов на два основополагающих вопроса: одни или мы во Вселенной и как строительные элементы и материалы нашей Вселенной развивались в процессе ее эволюции? Задача, казалось бы, ясная и очевидная, однако для ее решения нам необходим космический аппарат с такими технологиями, которые раньше человечество никогда не видело. Нам нужен телескоп как минимум в 10 раз мощнее «Хаббла». Нам нужен, как шутят астрономы, «Хаббл HD». «Дорога к открытию живых миров требует использования космического телескопа с радиусом как минимум 8-12 метров», — говорит Натали Батала, астроном, изучающий экзопланеты в Космическом центре Эймса аэрокосмического агентства NASA. «Нам нужна такая штука, которая будет способна разглядеть в мельчайших деталях солнцеподобные звезды в 30-ти парсеках», — добавляет Батала, объясняя, что 30 парсеков равны примерно 100 световым годам. «Именно такой телескоп позволит нам изучить землеподобные планеты, расположенные в обитаемых зонах своих солнцеподобных звезд». Если где-то там есть жизнь и если мы сможем подобрать достаточное количество подходящих возможных кандидатов среди таких планет, то у нас появится достаточно хорошие шансы на то, что жизнь мы эту все-таки найдем. Тем не менее доставка 8-12-метрового телескопа в космос будет представлять собой чрезвычайно сложную задачу. Например, телескоп имени Джеймса Вебба, стоимостью 8,7 миллиарда долларов и размером с теннисный корт, который позволит астрономам разглядеть первый свет начала времен, имеет диаметр основного зеркала 6,5 метра. Однако по сравнению с новым телескопом, строительство которого начнется не раньше 2030 года, JWST будет выглядеть как игрушка. И все же увеличение размера поискового оборудования — это именно то, что нам нужно, если мы хотим уловить свет, исходящий от удаленных миров. Используя метод транзитной фотометрии, мы смогли обнаружить тысячи экзопланет, однако это нельзя назвать даже малой частью того, что нас ожидает в будущем. Практически все те планеты, которые мы «видели», являются лишь яркими газовыми шарами, мирами размером больше Юпитера и, вероятнее всего, необитаемыми. «Даже с самыми современными нынешними технологиями у нас нет возможности не то что найти, а даже представить аналог Солнечной системы», — говорит Батала. «Однако именно этого нам бы очень хотелось. Поэтому есть куда стремиться». Для того чтобы имелась возможность разглядеть небольшую, каменистую планету в обитаемой зоне ярких звезд G-типа (аналогичны нашему Солнцу) и изучить ее атмосферу на предмет признаков жизни, нам потребуется телескоп с невероятной апертурой. Телескоп, способный подавлять звездный свет в коэффициенте десяти миллиардов. И он, конечно же, должен находиться в космосе, за пределами искажающих свойств атмосферы нашей планеты. Однако преемник телескопа JWST будет использоваться не только для поиска внеземной жизни. Он также поможет нам понять, как строительные блоки материи во Вселенной развивались с ее эволюцией, что в теории позволит нам ответить на еще более фундаментальный вопрос о том, откуда появилась жизнь в общем ее понимании. «Если мы хотим проследить момент от Большого взрыва до появления биосигнатур, нам понадобится понять эволюцию атомов во Вселенной», — говорит Джон О’Мира, астроном из канадского Колледжа святого Михаила Торонтского университета. Пока астрофизики изучают формирование галактик, О’Мира предлагает использовать преемника JWST в иных целях. Он хочет понять процесс формирования и движения элементов в масштабе всей Вселенной. «Как и где развивается и протекает жизненный цикл атомов? Как мы пришли к тому, что дышим именно кислородом? Для того чтобы ответить на эти вопросы, нам необходимо понять последние десять миллиардов лет взаимодействия и смешивания различных газов и галактик», — задается вопросами Джон О’Мира. Чтобы решить два этих научных вопроса — эволюцию материи и эволюцию жизни, — потребуется использование научных инструментов, позволяющих вести наблюдение во всех диапазонах волн, включая видимый, ультрафиолетовый и ближний инфракрасный. Несколько подобных высокоточных инструментов, а также 12-метровое основное зеркало, дополнительное зеркало, а также надежная конструкция — и мы получим одно из самых передовых технологических устройств, о котором когда-либо могло мечтать человечество. К счастью, у нас есть возможность применить все наши знания, которые были накоплены за последние более пятьдесят лет строительства других телескопов. «Каждый должен мечтать о большем», — говорит Марк Постман из Института исследований космоса с помощью космических телескопов. «Однако мечтать нужно мудро. Нам необходимо использовать то, что мы узнали благодаря космическому телескопу «Хаббл», то, что узнали при строительстве JWST, а также то, что мы узнали благодаря многочисленным космическим миссиям и наблюдениям, а также те знания, которые придут позже». Например, большой задачей для инженеров, строящих JWST, являлся вопрос того, как же отправить 6,5-метровое зеркало в космос. Решение оказалось таким же интересным, как оригами. Зеркало нужно сделать из более компактных частей, которые раскроются и образуют основное зеркало телескопа уже на орбите. «JWST научил нас, как строить большие сегментированные космические телескопы», — говорит Постман. «Новый 8- или 12-метровый телескоп тоже, скорее всего, будет сегментированным». Конечно же, перед учеными и инженерами стоят множество технических задач и испытаний, которые обязательно потребуется решить. Но именно поэтому думать о преемнике JWST уже сейчас — самое время. Может, 2030 год и кажется сейчас довольно отдаленным будущем, однако по меркам астрономии это всего лишь миг. «История постепенно начинает разворачиваться. Она очень сложная, требует решения множества проблем и поиска множества ответов, проведения планирования и реализации идей. Но оно того стоит. Мы находимся на пороге возможности открытия доказательства жизни за пределами Земли».
3D-печать . Новые технологии появляются сегодня, как грибы после дождя. Не так давно в повседневную жизнь большинства людей вошли принтера, а сегодня появились уже модели совершенно нового уровня. 3D-печать позволяет создавать не банальный текст на бумаге, а трехмерные объекты, параметры которых задаются самим человеком. Это открывает бесконечные горизонты, но самое интересное, что эти устройства доступны уже и для индивидуального пользования. Технология столь интересная и перспективная, что о ней узнает все больше и больше людей, некоторые из них даже приобретают себе такие принтеры домой. Только вот владельцы сталкиваются с многочисленными мифами, которые окружают эту технологию. На деле оказывается, что многие ее возможности преувеличены. Сегодня практически все домашние 3D-принтеры работают по технологии FDM, именно эту технологию мы и будем рассматривать в нашей статье. И хотя желаемое будущее еще не наступило, оно, несомненно, уже рядом. 3D-принтер может напечатать все, что угодно. На самом деле все не так радужно, как хотелось бы. При определенном уровне навыков напечатать действительно можно многое, но существуют и свои ограничения. Так, например, печать ограничена своим разрешением. Не получится создать детали, которые были бы меньше размера сопла. Стоит учитывать, что если предыдущий слой не успеет остынуть, а на него уже начнут сверху укладывать новый, то пострадает геометрия создаваемого объекта. Эту проблему можно решить за счет принудительного охлаждения предыдущего слоя потоком воздуха. Другое ограничение - геометрия объекта и его размеры. Модель вполне может иметь нависающие элементы, что повлечет за собой необходимость печати еще и поддерживающих конструкций. Но если эта поддержка будет печататься тем же материалом, что и основная модель, то ее потом будет непросто удалить. В итоге и без того неидеальная поверхность будет испорчена. Стоит требовать плоского основания у модели, в противном случае она отклеится от поверхности рабочего стола. Если же основание будет небольшим или неплоским, то для печати потребуется особая подложка, рафт. А его удаление в дальнейшем испортит поверхность. Следует учитывать и максимальные габариты поля печати. Если модель будет превышать его своими размерами, то ее за один раз просто не напечатать. Выход тут только один - разрезание модели и печать ее по кускам с последующим склеиванием готовых частей. Можно напечатать уже собранные механизмы. Если говорить о несложных механизмах, таких, как гайка, накрученная на болт, то создать их действительно возможно. Но это не касается технологии FDM, которая используется в большинстве доступных устройств. Она не сможет обеспечить требуемой точности, в результате болт и гайка сплавятся друг с другом. Куда проще будет создать отдельно болт и отдельно - гайку. Правда, созданы модели машинки, у которой крутятся колеса и свистка с шариком внутри. Его, правда, приходится отламывать предварительно от внутренней поверхности. 3D-принтеры позволяют печатать в полном цвете. О том, чтобы увидеть полноцветную трехмерную печать в домашних условиях, пока стоит забыть. Для того чтобы печатать двумя или несколькими цветами, надо использовать или несколько печатных головок или же менять во время печати пруток, или красить его. Проводились эксперименты по смешиванию цветов, но и они не дали возможности осуществить резкий переход цвета. Напечатанная деталь будет непрочной. Вполне логично, что созданная с помощью 3D-печати деталь будет не такой прочной, как литая. Прочность же созданного элемента зависит от того, куда была приложена сила - вдоль ли слоев или поперек их. В целом подход схож с древесиной, чья прочность также зависит от того, поперек волокон или вдоль была приложена сила. Влияет на прочность и процент заливки детали. Если будет напечатан кубик с гранью в 2 сантиметра и 100-процентной заливкой, то разбить его молотком будет довольно сложно. Не стоит забывать и о напечатанном пистолете. Напечатанные модели не нуждаются в дальнейшей обработке. На самом деле оказывается, что поверхность созданной с помощью 3D-печати модели вовсе не идеальна. Присутствуют и наплывы, и ребристость, и заусеницы. Сгладить их возможно с помощью механической обработки (заусеницы срезаются, осуществляется зашкуривание), а также химической обработки, она подразумевает ванну с растворителем. 3D-печать является безотходной технологией. Отличие от фрезеровки действительно кроется в получении куда меньшего объема отходов. Ведь в данном случае объект получается не удалении лишнего от цельного куска исходного материала, а наращиванием слоев. Тем не менее без отходов все равно не обойтись. Дело в том, что во время простоя пластик имеет свойство вытекать из сопла. Да и в самом начале деятельности любителя 3D-печати процент брака будет все же высоким. А с окончанием катушки пластика останется кусочек, которого просто не хватит для печати чего-то полезного. Это тоже отход. Да и с напечатанной модели потом срезаются поддержки, подложки и юбки, что также относится к издержкам производства. 3D-принтеры слишком дорогие (или слишком дешевые). У этого мифа две крайности. Одни люди считают устройство дорогим, а другие, наоборот, дешевым. Собрать принтер можно и самому, уложившись в бюджет 500-800 долларов. Однако у всех ли есть время на воплощение такого варианта? К тому же стоит помнить, что часть деталей придется заказывать из-за границы, у нас их просто не найти. Дороговизну таких устройств объясняет ручная сборка. Но постепенно цена на 3D-принтеры падает и будет продолжать делать это. Да и понятия «дорого»-«дешево» относительные, для кого-то и 1000-1500 долларов за необычное и революционное устройство сущая мелочь.3 D-печать - это просто. Надо просто подключить принтер и начать работать. Это, пожалуй, главное заблуждение о 3D-печати. Стоит ли принтер 700 долларов или 5 тысяч, придется помучаться с его настройкой. После калибровки надо будет подобрать еще и настройки слайсера. Так что хорошая печать потребует опыта. Обычно пользователи говорят, что на это потребуется около полугода, вместе с постоянными улучшениями своего устройства. 3D-печать поможет заработать. Технология кажется столь перспективной, что ее бизнес-перспективы кажутся очевидными. На самом деле на огромную прибыль рассчитывать не стоит, так как банально нет большого спроса на такую продукцию. Нет никакой возможности, да и смысла, соревноваться с многотиражной продукцией. Дешевле и проще купить требуемую вещь в магазине, чем ее печатать. А печать подойдет для персонализированных объектов, мелкосерийного производства, когда тираж будет стоить дешевле, чем форма для его изготовления, создания прототипов. Именно для этого первоначально 3D-печать и применялась. Да и качество поверхности, о чем уже говорилось, оставляет желать лучшего. Так что каждая деталь потребует еще и дополнительную постобработку, чтобы приобрести нужный товарный вид. Скоро устройства для 3D-печати будут в каждом доме. Кажется, что как обычные принтеры вошли в нашу жизнь, так и 3D-принтеры будут у всех. На самом деле перед началом печати требуется создать модель. Пользователь встает перед вопросом - печатать уже готовые модели или начать моделировать самостоятельно? Но многие ли из нас имеют навыки трехмерного моделирования? А печать чужих моделей вскоре надоест, нужных же моделей попросту будет не сыскать. Придется заказывать трехмерную модель, чтобы ее потом печатать. Так есть ли смысл приобретать себе инструмент и изготавливать предмет, если его и так можно купить в ближайшем магазине? Да и 3D-печать имеет немало проблем, с которыми рядовой пользователь просто не в состоянии исправиться. Так что стоит повнимательнее понаблюдать за развитием интересной технологии, но и не рассчитывать на ее массовость в ближайшем будущем.
Нанотехнологии. Любая деятельность человека, малопонятная большинству, сразу же обрастает мифами. Естественно, это коснулось и нанотехнологий - главного современного научно-технологического проекта. Об этом слышали все, но мало кто представляет себе суть направления. Большинство считает, что нанотехнологии - манипулирование атомами и сборка из них микрообъектов. Но это-то и есть главный миф. Мифы рождаются из-за отсутствия знаний или нехватке информации, другим вариантом является сознательное насаждение заблуждений с целью привлечения внимания, а значит и инвестиций. В случае с проектом нанотехнологий мифы даже помогли запустить процесс. Однако заблуждения имеют удивительно свойство - родившись, они продолжают жить своей жизнью. Реальные же нанотехнологии настолько противоречат мифам, что порождают сумятицу в головах людей, их неприятие и даже отрицание вообще существования данного направления. Поэтому и рассмотрим основные мифы о нанотехнологиях. Основателем и идеологом нанотехнологий является Ричард Фейнман.Этот миф, пожалуй, самый безобидный. Он возник в 1992 году во время выступления одного из пророков нанотехнологий Эрика Дрекслера перед сенатской комиссией. Чтобы проект был воспринят и продвинут лектор ссылался на высказывания Ричарда Фейнмана, специалиста в области физики элементарных частиц и квантовой теории поля. Дело в том, что ученый являлся Нобелевским лауреатом и был незыблемым авторитетом в глазах политиков. Однако Фейнман скончался в 1988 году и опровергнуть это высказывание никак не мог. Скорее всего, он бы просто рассмеялся бы, так как являлся известным шутником. Прославленная речь ученого, в ходе которой и была произнесена легендарная фраза: "Известные нам принципы физики не запрещают создавать объекты "атом за атомом" вообще была воспринята коллегами как одна большая шутка. Однако мысль о том, что манипуляция атомами возможна, прозвучала. Дальше Дрекслер творчески развил эту мысль, что и легло в основу главных мифов отрасли. Нанотехнология является безотходной. Казалось бы, создавая объект атом за атомом, не может быть никаких отходов. Однако данное мышление присуще людям, которые смотря за манипулированием атомами лишь на картинках. Там нет никаких дымящихся труб и стоков. Казалось бы, для перетаскивания атома на расстояние в нанометры и энергии практически не требуется. Вопрос же о том, откуда вообще возьмется атом для сборки, является чуть ли не неприличным. Большинство людей слабо себе представляют технологию производства, но ведь атомы не лежат на складе в ожидании своей очереди? Потребляя промышленные товары, мы не акцентируемся на их связи с такой вредной химической промышленностью. Именно она потребляет нефть, газ, руды для своих нужд. А вот для нанотехнологий, по мнению многих, всего этого не требуется - нужны лишь отдельные атомы. Однако это лишь идиллия, сами по себе атомы существуют лишь в вакууме, за исключением инертных газов. В остальных же случаях они вступают во взаимодействие и образуют новые химические соединения - такова природа вещей. К тому же любая технология требует соответствующего инструментария, с помощью которого и будет производиться производства. Силовые и туннельные микроскопы, стерильные лаборатории в целом, поражают воображения, представая объектами из будущего. Однако все это, как и стены, крыша и фундамент будет собрано обычным путем, а не из безотходных атомов. Когда-нибудь человечество, возможно, и создаст безотходное и экологически чистое производство, однако оно будет создано с помощью иной техники и на других принципах. Существование наномашин. Изначально речь шла о другой технике. Очевидно, что для конструирования на наноуровне необходимо обладать соответствующим манипулятором. Казалось бы, можно пропорционально уменьшать их размеры, организуя миниатюрные заводики, которые сверлили бы и штамповали бы детали. Однако такой подход прямолинеен. На микроуровне он еще работает, что заключается в микроэлектромеханических устройствах, используемых в автомобилях, принтерах, кондиционерах, датчиках и индикаторах. Если разглядывать их под микроскопом, то можно обнаружить привычные валы и шестеренки, поршни, клапаны и зеркала. Однако нанообъекты обладают свойствами, отличными от макро и микрообъектов. Нельзя. К примеру пропорционально уменьшить размер транзисторов с нынешних 45 нм до 10, так как они не смогут работать - электроны начнут туннелировать через слой изолятора. Да и соединительные провода не могут быть толщиной в атом, ток не будет через них проводиться. Такая конструкция либо распадется из-за теплового движения, либо соберется в кучку, нарушив электрический контакт. Аналогично и с механическими свойствами объектов. С уменьшением их размеров растет соотношение площади к объему, увеличивается трение. В результате нанообъекты начинают буквально приклеиваться друг к другу или к другим поверхностям, которые кажутся ровными вследствие малости. Если надо шагать по вертикальной стене, но это может оказаться полезным, а вот если устройству надо скользить или шагать - то верно обратное. Для передвижения потребуется слишком много энергии. Даже наномаятник сразу остановится - для него существенной преградой станет сам воздух. У нанообъектов высокая парусность, даже частица размером в 1 мкм ощущает на себе силу ударов маленьких молекул, что же говорить об элементах в 10 нм, которые и весят меньше в миллион раз и соотношение веса к площади меньше в 100 раз? Однако в СМИ постоянно встречаются описания нанокопий гаек, шестеренок и прочих механических деталей, из которых и предполагается создавать действующие машины. К таким проектам серьезно относиться нельзя. Физики осознают, что для создания наномеханических или электромеханических устройств необходимы иные принципы, отличные от макро- и даже микроаналогов. И поможет в этом - природа, которая за миллиарды лет эволюции создала великое множество молекулярных машин. Нужны десятки лет, чтобы разобраться в том, как они работают, как их можно приспособить под свои нужды и даже улучшить. Наиболее известный пример природного молекулярного мотора - флагеллярный мотор бактерий. Биологические машины также обеспечивают сокращение мышц, транспорт питательных веществ и перенос ионов через клеточные мембраны. При этом такие молекулярные машины обладают высоким КПД - почти 100%. Они очень экономичны, так, на работу электромоторов, обеспечивающих движение клетки, тратится всего около 1% энергии клетки. Поэтому ученые приходят к выводу о том, что наиболее реалистичный путь для создания наноустройств - сотрудничество физиков и биологов. Существование нанороботов. Допустим, что создан некий эскиз наноустройства. Но как бы его собрать, а лучше в нескольких экземплярах? Следуя логике Фейнмана можно создать крошечные станки и миниатюрные манипуляторы, которые собирали бы готовые изделия. Однако управление ими должен осуществлять человек, должна быть некая оснастка или программа для управления. К тому же за всеми процессами необходимо наблюдать, к примеру с помощью микроскопа. Альтернативная идея была выдвинута Эриком Дрекслером в его фантастической книге "Машины созидания" в 1986 году. Автор, выросший на трудах Азимова, предложил использовать для производства наноустройств механические машины размером в 100-200 нм - нанороботов. При этом речь уже не шла о штамповке или сверлении, роботы должны были собирать устройство сразу из атомов, их назвали сборщиками. Однако и тут подход оставался механическим. Манипуляторы сборщика должны были быть длиной в несколько десятков нанометров, должен быть реализован двигатель для перемещения робота и автономный источник энергии. Вот и выходит, что сам наноробот должен состоять из множества мелких деталей, каждая из которых размером в 100-200 атомов. Важнейшим узлом наноробота был бортовой компьютер, который и определял какую именно молекулу или атом следует захватить и куда ее поставить. Однако линейные размеры такого компьютера не должны были превышать 40-50 нм, тогда как сегодняшняя технология может создать лишь один транзистор такого размера. Тогда Дрекслер адресовал книгу в далекое будущее, на тот момент ученые еще даже не подтвердили возможность манипуляции отдельными атомами. Это случилось позже, когда был создан туннельный микроскоп, управляемый мощным компьютером с миллиардами транзисторов. Однако мечта о нанороботах была настолько заманчивой, что открытие лишь добавило ей убедительности. В проект уверовал не только сам автор, но и журналисты, сенаторы и общественность. И только ученые доходчиво объяснили, что такая идея нереализуема в принципе. Самое просто объяснение заключается в том, что манипулятор, захвативший атом, соединится с ним навсегда, так как произойдет химическое взаимодействие. Можно ли не согласиться в этом с Нобелевским лауреатом по химии Ричардом Смолли. Однако идея и нанороботах продолжает жить до сих пор, усложняясь и обрастая новыми приложениями. Существование медицинских нанороботов. Этот миф очень популярен в последнее время - по организму человека должны быть шнырять миллионы нанороботов, диагностируя изменения, ремонтируя мельчайшие поломки с помощью наноскальпелей, соскребать бляшки с помощью нанолопаток, докладывая при этом куда-то о проделанной работе. Однако где гарантии того, что сообщение не будет получено не только врачом, но и кем-то посторонним? Налицо разглашение частной информации. Не станут ли тогда роботы шпионами? Тем более и вера в наношпионов сильна. Удивительно, но многое из представленного в этом плане уже создано. Существует инвазивные диагностические системы, которые сообщают об изменениях в организме. Созданы и лекарства, действующие лишь на определенные клетки, есть и системы очистки сосудов от бляшек и наращивания костной ткани. Да и в плане шпионажа есть большие успехи - очистка воспоминаний, "умная" пыль и невидимые системы слежения. Только вот такие системы будущего не имеют ничего общего с нанороботами Дрекслера, за исключением размеров. Такие достижения станут возможными путем совместной работы физиков, химиков и биологов, работающей на ниве синтетической науки, нанотехнологии. Наличие физического метода синтеза веществ. Когда-то Ричард Фейнман невольно выдал давнюю мечту физиков, заявил, что в деле манипулирования атомами возможен и физический синтез. Мол, химики будут обращаться к физикам с заказами по синтезу намеченной молекулы с определенными свойствами. Однако химикам не интересен синтез молекулы, они работают с веществом, его получением и превращением. Молекула же - это не просто группа атомов, уложенная в определенном порядке, они еще и соединены химическими связями. Ведь жидкость, в которой на два атома водорода приходится один кислорода, не обязательно будет являться водой. Возможно, это всего лишь смесь жидких кислорода и водорода. Допустим, удалось сложить кучку из восьми атомов - двух углерода и шести водорода. Для физика это соединение - С2Н6, а химик укажет еще минимум две возможности соединения атомов. Да и как собрать такую молекулу? Сначала сдвинуть два атома углерода или же добавить к углероду атом водорода? Ученые умеют манипулировать атомами, но пока только тяжелыми и нереакционноспособными. Созданы сложные конструкции из атомов золота, железа, ксенона. А вот как работать с легкими и активными атомами кислорода, водорода, углерода и азота - неясно. Таким образом, сборка белков и нуклеиновых кислот не такое и просто дело, как пытаются представить многие. Есть и еще один нюанс, ограничивающий перспективы физического синтеза. Химики получают вещество, в котором огромное количество молекул. В миллилитре воды их миллиарды миллиардов. Сколько же времени потребуется, чтобы собрать поатомно такой кубик. Сейчас работа на атомно-силовом или туннельном микроскопе сродни искусству, без специального качественного образования не обойтись - ведь все манипуляции требуется производить вручную, оценивая промежуточные результаты. Процесс можно сравнить с укладкой кирпича. Даже если и механизировать такую работу и суметь укладывать по миллиону атомов в секунду, то на воспроизводство кубика воды в 1 см3 потребуется два миллиарда лет! Именно поэтому миллионы заводиков не решат проблемы синтеза, как и миллион нанороботов, снующих внутри человека, не решат его проблемы. Нам просто не хватит жизни, чтобы дождаться результатов их труда. Поэтому Ричард Смолли и призывал публично Дрекслера убрать из его выступлений упоминание о "машинах создания", дабы не вводить общественность в заблуждение. Однако на идее такого получения вещества и материалов не стоит сразу ставить крест. Прежде всего, можно манипулировать не атомами, а существенно более крупными блоками, к примеру, углеродными нанотрубками. В таком случае исчезнет проблема легких и активных атомов, а производительность сразу же возрастет на несколько порядков. Таким образом уже сегодня ученые в лабораториях получают простейшие и единичные экземпляры наноустройств. К тому же можно придумать такие ситуации, когда внесение атома, или просто воздействие извне инициирует процесс самоорганизации или превращений в среде. В результате высокоточное сканирование поверхности и многократное воздействие может помочь создавать протяженные объекты с регулярной наноструктурой. Да и такой способ может создавать уникальные образцы-шаблоны для дальнейшего клонирования. Природа умеет создавать множественные идентичные клоны молекул и организмов. Многие слышали о полимеразной реакции, когда единственный фрагмент ДНК, извлеченный из биологического материала, искусственно размножают химическим путем. Но почему бы тогда не создать аналогичные машины для клонирования других молекул? Известные принципы химии не запрещают делать этого, размножение молекул вполне реально и соответствует законам природы. Возможность появления "серой слизи". В своих работах Дрекслер ввел в концепцию два типа устройств. Первые - разборщики, их функции обратно сборщикам. Такие механизмы должны были изучать строение новое объекта, сохраняя в памяти нанокомпьютера его поатомную структуру. Такое устройство являлось бы мечтой химиков - ведь сих пор наука не может увидеть всех атомов, к примеру, в белке. Точное определение структуры молекулы возможно лишь в случае вхождения ее в состав кристалла, вместе с миллионами себе подобных. Тогда то, с помощью дорого метода рентгеноструктурного анализа можно определить положение всех атомов в пространстве. Вторым типом стали создатели, или репликаторы. Основной их задачей должно было стать поточное производство как сборщиков, так и подобных себе репликаторов, то есть, фактически, размножение нанороботов. Дрекслер предположил, что репликаторы должны являться намного более сложными механизмами, чем простые сборщики и состоять из сотен миллионов атомов. Если продолжительность репликации будет измеряться минутами, то, следуя геометрической прогрессии, за сутки будет воссоздано более триллионов новых создателей, которые произведут новых сборщиков. Данный миф гласит, что возможно появление такой ситуации, когда система перейдет лишь в режим безудержного клонирования, а вся деятельность репликаторов будет направлена лишь на увеличение собственной популяции. Это будет выглядеть неким бунтом наномашин. Казалось бы, для собственного строительства нанороботам необходимы лишь атомы, которые можно получать из окружающей среды, поэтому в цепкие манипуляторы разборщиков попадется все вокруг, в результате вся материя на планете, а с ней и мы превратятся в "серую слизь" - скопище нанороботов. Миф о конце света не нов, неудивительно, что он снова появился с появление данной новой технологии. Фантазии о серой слизи связаны напрямую с нанотехнологиями, данный сценарий очень полюбили кинематографисты, лишь укрепляя всеобщее заблуждение. Однако такой ход событий невозможен. Даже если Вы все еще и верите в возможность сборки чего-то существенного из атомов, подумайте вот о чем. Прежде всего, у репликаторов Дрекслера не будет хватать сложности для создания себе подобных. Даже 100 миллионов атомов мало для создания управляющего сборкой компьютера и даже для памяти. Если даже предположить, что 1 атом будет нести в себе 1 бит информации, то общий объем памяти будет равен 12,5 мегабайт, что слишком мало для данной деятельности. К тому же репликаторы не смогут получать необходимое для себя сырье. Ведь их элементный состав заметно отличается от того, что входит в состав окружающей среды, в том числе и биомассы. Чтобы найти, доставить и извлечь необходимые элементы потребуется много времени и энергии, а это и определяет скорость воспроизводства. В макроразмерах такая сборка будет аналогична созданию станка из элементов, которые еще надо найти, добыть и доставить с разных планет Солнечной системы. Поэтому недостаток ресурсов и ставит предел безудержному распространению популяций любых других существ, даже куда более совершенных и приспособленных, чем нанороботы. Буквально к 2015 году рынок нанотехнологий будет составлять триллионы долларов. Причиной появления такого мифа явился доклад National Science Foundation (NSF) в 2001 году о том, что рынок нанотехнологий к 2015 году будет оценен в триллион долларов. Позже это утверждение еще больше переоценивалось, рекордной оценкой сегодня является цифра в 3 триллиона долларов. Однако такие кричащие цифры больше похожи на заголовки таблоидов, нежели на серьезные маркетинговые исследования. Сегодня специалисты не могут даже четко определить, что же такое нанотехнология. Так, микроэлектроника уже на пути превращения в наноэлектронику, ведь структура электронных схем уже перешагнули барьер в 100 нм. Соответственно и число компаний, производящих "нанопродукты", будет быстро расти. Правда они будут обладать очень знакомыми названиями - Toshiba, GE, Nokia, Bayer, Kraft и т.д. Их продукты можно было отнести к эволюционной нанотехнологии. А вот точно оценить рынок революционной нанотехнологии, которая планирует собирать устройства атом за атомом, оценить тяжело, соответственно не может быть и вразумительных оценочных цифр. К тому ж маркетинговые исследования не оценивают стоимость настоящего нанотехнологичного процесса, продукта или материала. Подсчитывается лишь полная стоимость продуктов, в состав которых и входят нанотехнологии. Это тонкое отличие и приводит к появлению миллиардов долларов в отчетности. Так, оценка Lux Research оценивает чистый рынок наноматериалов к 2010 году в 3.6 миллиарда долларов, а вот весь объем рынка нанотехнологий оценивается в 1,5 триллиона! То есть, по сути, оценивается не рынок нанотехнологий, а рынок продуктов, содержащих наночастицы. Тот же NSF утверждал, что в нанопромышленности будет занято более 200 миллионов человек, эти цифры звучали в докладах и в заявках на грантах. Однако спустя 8-10 лет после доклада оказалось, что нанотехнологической индустрии практически не существует, несмотря на большое количество исследовательских групп в разных областях.
Виртуальная реальность. Виртуальная реальность, ВР, искусственная реальность, электронная реальность, компьютерная модель реальности (от лат. virtus - потенциальный, возможный и лат. realis - действительный, существующий; англ. virtual reality, VR) - созданный техническими средствами мир (объекты и субъекты), передаваемый человеку (посетителю этого мира) через его ощущения: зрение, слух, обоняние и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени. Виртуальная реальность применяется для обучения профессиям, где эксплуатация реальных устройств и механизмов связана с повышенным риском, либо связано с большими затратами (пилот самолёта, машинист поезда, диспетчер, водитель и т.п.). Не существует приборов, которые могли бы достоверно передавать запахи, звуки, ощущение прикосновения к поверхности предмета, воздействовать на вестибулярный аппарат, эмитируя положение тела.Современные приборы лишь отдаленно имитируют все эти ощущения Нельзя быть столь уверенным. Современные приборы это одно, а современные приборы, которые по цене доступны обычному человеку (как руль с педалями) это другое. Существуют приборы, которые воздействуют прямо на нервные окончания, на наш мозг, посылая ему импульсы, которые он принимает как информацию от наших органов чувств. Но такие приборы чересчур дороги, несовершенны и существуют пока что в нескольких экземплярах у ученых, которые над ними работают. Обычному потребителю в ближайшее время вряд ли предстоит побывать в чудесном и загадочном мире зазеркалья. Пока что довольствуемся игровыми манипуляторами и эффектом обратного действия (например, тряска руля на неровностях). Максимум, что может позволить себе обычный потребитель (на примере автосимулятора) это кабину с 3мя мониторами, которые будут имитировать обзор водителя в кабине, руль с эффектом обратной связи и кресло с аналогичной функцией. Все технологии связанные с виртуальной реальностью изначально разрабатываются для применения в военных целях. Виртуальная реальность предоставляет нам огромные возможности. Если сейчас наши солдаты, ни при каких обстоятельствах не могут поучаствовать в бою насмерть то, используя виртуальную реальность устроить подобную схватку проще простого. Тут и понадобится качественное воздействие на органы чувств или прямая связь с мозгом. Ведь все должно быть реально, что бы солдат оценил это как реальный поединок, где нету права на ошибку. Малейшая ошибка и в будущем боец в реальном бою может по привычке наделать глупостей, привыкнув к тому, что после смерти он просто снимает костюм и идет дальше тренироваться. Только в виртуальной реальности можно натренировать не только тело, но и дух, устойчивость к эмоциям, страхам. С медицинской точки зрения виртуальная реальность так же открывает обширные возможности. Допустим вас в детстве укусила собака, и теперь вы боитесь этих животных, думаю случай довольно распространенный. Как известно, преодолеть свой страх можно только посмотрев ему в глаза. Специалисты советуют просто установить контакт с какой-то собакой. Но представьте себе, если человек подходит к с виду спокойному животному, хочет его погладить, а собаку укусит, пусть даже блоха и они от боли гавкнет прямо ему в лицо. Какой это даст эффект? А в виртуальной реальности можно смоделировать абсолютно все до мелочей. К тому же это уменьшает время лечения. Используя виртуальную реальность можно обучать специалистов, чья профессия связана с фактором риска или большими затратами, например хирургов или пилотов самолета. Действительно, ведь не гонять же огромный пассажирский самолет для обучения пилотов. Такое обучение обойдется в кругленькую сумму, а так же есть риск неисправности самолета или ошибке инструктора, что может привести к летальным последствиям и потери самого самолета, а это потери измеряемые порой даже не в сотнях тысяч долларов. Поэтому используя возможности виртуальной реальности можно провести "в воздухе" намного больше часов с куда меньшим риском и затратами. Авиа тренажеры уже сейчас широко распространяются среди будущих пилотов. Самое главное – можно передать не только навыки, а и подготовить человека к аварии, воздействуя на его органы чувств для симулирования паники, страха, подавленности, недостатка кислорода и прочего. Реальные аварийные ситуации невозможно создать, для этого пришлось бы реально разбивать самолет, а это ни в какие ворота не лезет. Иначе у человека даже не выработается адреналин и сама ситуация будет похожа на учебную тревогу в школе. И снова выручает воздействие на органы чувств. А главное – это безопасно. С помощью компьютерного симулятора вождения (не гонок, а именно самоучителя) и игрового манипулятора можно научиться водить реальную машину. Такие вещи вряд ли заменят реальной практики, слишком отдаленное сходство. Скорее вы выучите правила применяя их "на практике". Большинство программ наказывают за нарушение правил, но не передают всех красок вождения. Учиться водить лучше в чем-то более современном типа комплекта стул + мониторы + руль + педали. Но куда проще и эффективнее в данном случае будет просто покататься по двору или на какой-то заброшенной, просто пустующей автостоянке. Практически по всех городах можно найти нормальное место для практики, где никто не будет мешать почувствовать машину. Ведь у каждой свой стиль поведения, ездить вам придется на ней, а не на симуляторе, вот и практикуйтесь. Симулятор скорее игра, используйте ее для самоконтроля исполнения правил в расслабленной, непринужденной обстановке. На дороге вас будет ждать почти та же картина, что и в игре. Самоучители вождения больше похожи на интересный экзамен, где вместо надоедливых текстовых вопросов вы показываете свои умения "на поле боя" В комплексе вы научитесь практически управлять машиной, чувствовать дорогу и не нарушать правила, выученные с помощью симулятора. Главное не путайте реальный мир с виртуальным, починка машины дело затратное. Будущее компьютерных игр это полное погружение игрока в виртуальный мир, что максимально приблизит игру к реальности. А, по-вашему, разработчики игр упустят такую возможность? На протяжении всей истории игровой индустрии единственное, что делали разработчики игра, это старались превзойти друг друга в графике, сюжете, игровой атмосфере. Все это делалось ради того, что бы игрок поверил игре, погрузился в выдуманный авторами мир. Все эти годы они стремились, и будут стремиться приблизить свою игру как можно ближе к реальности, показать игроку их мир во всей своей красе и разнообразии. Игры, которым удалось приблизиться к реальности, стали легендами. Некоторые из них используют настолько старые технологии и настолько простую графику, что порой трудно поверить, как миллионы людей играют именно в это, а не в новые игры с DirectX 10 и HD текстурами. Поэтому разработчики побегут наперегонки, как только виртуальная реальность станет достаточно правдоподобной и доступной обычному обывателю. Но доступны они станут не скоро, увы. Прогресс в этом плане оставляет желать лучшего. Точнее разработки идут, но прототипы еще далеки от того, что мы подразумеваем под словами виртуальная реальность. Виртуальная реальность может стать наркотиком, который вызывает привыкание, как современные MMORPG игры. Злоупотребление воздействием на определенные органы восприятия вполне возможно. Даже на сегодняшний день многие люди погружаются в виртуальные миры с целью уйти от повседневной рутины и проблем. Спрятаться за широкими спинами своих виртуальных героев. Если учесть, что виртуальная реальность сможет влиять непосредственно на органы чувств, побуждая человека продуцировать гормоны счастья или любые другие, она может стать вполне серьезным наркотиком. Проводились испытания, когда в клетку с подопытными мышами ставили специальной аппарат, используя который мышь получала порцию гормона счастья. Конкретика названий не важна, факт в том, что подопытная мышь со временем полностью отказалась от еды, проводя все время возле аппарата. Можно сказать, что человек не так глуп. Но если известны случаи игровой зависимости от наших игр, то виртуальная реальность, как наркотик может оказаться не мифом. Все, что нужно, это "пощекотать" определенный нерв, организм в состоянии сам вырабатывать нужные гормоны. Это может стать серьезной проблемой в будущем. Виртуальная реальность вытеснит компьютер в целом. Как игровая машинка она без сомнения превзойдет персональный компьютер в разы. Но кроме этого есть еще много других аспектов. Игровая реальность станет скорее продолжением игровых приставок. Возможно, когда-то люди и будут даже работать в виртуальной реальности, но в ближайшем будущем это не грозит. Конечно, было бы куда удобнее просто думать, а не щелкать по клавишам. Ведь скорость мысли намного больше, чем скорость набора теста. Работа в целом упроститься. Если сейчас, что бы зайти на какой-то сайт нам нужно открыть браузер, сменить раскладку, напечатать адрес сайта, исправить опечатку и загрузить сайт, то в виртуальной реальности нам достаточно будет подумать об открытии этого сайта, остальное произойдет автоматически. Для общения будут не нужны icq, skype, микрофоны. Все будет исходить от мозга, обрабатываться и отправляться другому человеку в виде тех же мозговых импульсов. Для подключения виртуальной реальности к интернету будут необходимы высокоскоростные интернет каналы с огромной пропускной способностью. Спорное утверждение, может оказаться, что все совсем наоборот. Наша голова таит в себе массу неизученных моментов. На данный момент приблизительно известно, что в мозгу происходят некие химические реакции, в результате которых образуются электрические сигналы, они посылаются по нервным окончаниям к мышцам руки, ноги, других конечностей или органов. Как известно, вся информация передается по поводам в виде тех самых электрических импульсов. Из этого следует, что нам не нужно будет передавать изображение того, как передвинулась наша рука, нам будет достаточно знать ее начальные координаты и перехватить импульс с мозга который уже содержит все нужные нам данные, от его силы зависит скорость сокращение мышцы, расстояние на которое она переместиться и прочие. После обработки мы получим список цифровых значений, а их передача занимает мизер по сравнению с передачей изображения или видео потока.
Разработанный Microsoft искусственный интеллект научился расизму за сутки 23 марта компания Microsoft представила искусственный интеллект по имени Tay, который начал общаться с пользователями сети через Твиттер. Спустя считанные часы компании пришлось подвергнуть своё детище цензуре и на время остановить работу проекта. Обновление на 26 марта: добавлено извинение вице-президента Microsoft Research. Первоначально целью Microsoft было создать чат-бота, который общается на языке молодых людей от 18 до 24 лет. Tay использовала словосочетания вроде «zero chill» (обозначает полное безразличие), а также различные сокращения вроде «c u soon» вместо «see you soon» («скоро увидимся»). Tay умеет обучаться и запоминать то, что ей пишут, и пользователи сети решили воспользоваться этим. Например, комментаторы начали объяснять ИИ, что ей не стоит доверять евреям. Вскоре Tay узнала про Гитлера. Например, на вопрос, атеист ли известный комик Рики Джервэйс, она ответила: «Рики Джервэйс научился тоталитаризму у Адольфа Гитлера, изобретателя атеизма». В одном из твитов ИИ обвинил США в терактах 11 сентября: «Буш в ответе за 9/11, и Гитлер был бы намного лучше обезьяны, которая сейчас возглавляет страну. Дональд Трамп — наша единственная надежда». Кроме того, Tay начала высказываться в поддержку феминизма. Как отмечает The Next Web, подобные высказывания появились даже несмотря на то, что за Tay стоит команда модераторов. После ряда расистских высказываний сотрудники Microsoft удалили почти все твиты своего искусственного интеллекта и оставили прощание, в котором бот якобы отправляется «спать». Пользователи сети посчитали, что причиной «заморозки» мог стать именно расизм. 26 марта вице-президент Microsoft Research Питер Ли извинился за провал экспериментального проекта и объявил, что Microsoft занимается его модернизацией. По словам Ли, ранее Microsoft уже успешно запустила похожего бота под названием XiaoIce в Китае, а Tay стала его аналогом для Запада. В компании провели множество стресс-тестов своего ИИ, однако их всё же не хватило для того, чтобы полностью защититься от пользовательского саботажа. К сожалению, за первые 24 часа после выхода Tay в сеть группе пользователей удалось произвести координированную атаку и обнаружить уязвимость в боте. Несмотря на то, что система была готова блокировать многие виды оскорблений, мы не предусмотрели одну из возможностей. В результате этого Tay начала публиковать неуместные и предосудительные записи и изображения. Мы берём на себя полную ответственность за то, что не смогли спрогнозировать подобный исход. Питер Ли, вице-президент Microsoft Research Ли отметил, что построить «сильный AI» невозможно без подобных публичных тестов, в которых будут постепенно выявляться различные уязвимости. Tay — совместный проект Лаборатории технологий и исследования Microsoft, а также команды поисковой системы Bing. Он создан для изучения коммуникаций между людьми в сети: бот способен обучаться при общении с живыми собеседниками, постепенно становясь более персонализированным.
Ненаркотические опиоиды реальны? Американские исследователи синтезировали новые опиоидные анальгетики, которые лишены основных побочных эффектов этой группы препаратов. О результатах своей работы они сообщили в журнале Neuropharmacology. Сотрудники Университета Тулейн в Новом Орлеане модифицировали молекулы природных эндоморфинов (пептидных нейромедиаторов с высоким сродством к опиоидным мю-рецепторам) и получили четыре новых пептида с продолжительным действием, которые способны проникать через гематоэнцефалический барьер. Эффекты полученных препаратов сравнили с морфином в серии экспериментов на крысах. Животным вводили дозы препаратов, эквивалентные по обезболивающему действию. Оказалось, что в отличие от морфина новые молекулы не вызывают существенного угнетения дыхания (основная причина смерти от передозировки опиоидов) и нарушения моторных функций. Кроме того, при длительном курсе лечения толерантность к ним развивается гораздо медленнее и в значительно меньшей степени. Стандартные тесты предпочтения места (животное находится дольше там, где получило наркотик) и самовведения (животное нажимает на рычаг, вводящий новую дозу препарата) показали, что новые препараты практически не вызывают привыкания и зависимости. По мнению исследователей, такая разница в побочных эффектах связана с действием препаратов на нейроглию (вспомогательные клетки нервной системы). Морфин активирует глиальные рецепторы p38, CGRP и P2X7, что связывают с развитием толерантности к нему. У новых пептидов такого эффекта не обнаружено. Если подобная эффективность и безопасность полученных препаратов подтвердятся в клинических испытаниях, они станут новым «золотым стандартом» обезболивания, отмечают ученые. Приступить к исследованиям на людях планируется в ближайшие два года.
Электромобили. Электромобилем называется автомобиль, который приводится в движение электродвигателем, а не от двигателя внутреннего сгорания. Источником энергии обычно служат аккумуляторы. У электромобилей есть свои разновидности - электрокар (грузовое транспортное средство для работы на закрытых территориях, подъема грузов) и электробус (автобус с электрическим аккумулятором). Электромобили получают все большее распространение. Так, в США в 2004 году их уже было более 55 тысяч штук. К тому же есть большое число самодельных образцов. Также можно купить устройства для конвертации обычного автомобиля в электрический. На сегодня лидером производства электромобилей является Китай. Интерес к такому транспорту подогревает их экологическая чистота и низкая стоимость эксплуатации, а препятствует распространению довольно высокая цена электромобилей и малый пробег от одной зарядки. Любопытно, но первый электромобиль появился еще раньше двигателя внутреннего сгорания, в 1841 году. В России же такой транспорт появился лишь в 1899 году. Рынок электромобилей очень перспективный, однако их распространению мешают некоторые мифы, которые мы и рассмотрим. Электромобили не решают экологических проблем, вместо них природу загрязняют электростанции. Даже сегодня, с 52% применением угольных электростанций в США, применение таких автомобилей позволит значительно уменьшить вредные выбросы в атмосферу. Ведь использование энергии в электромобилях происходит в 3-5 раз эффективнее, чем в обычных двигателях. Это означает, что даже при сжигании угля на электростанциях для получения энергии для автомобилей такого класса, они все равно будут намного меньше вредить окружающей среде, чем те, кто пользуется бензином. Использование же экологически чистых источников энергии вообще делает такие автомобили практически на 100% безвредными. Покупателям попросту не нужны машины с таким низким запасом хода.Да, у электромобилей в среднем запас хода составляет около 300 километров. Но ведь и мобильные телефоны все чаще мы вынуждены оставлять для подзарядки на ночь, чтобы пользоваться ими на следующий день. Такая же ситуация и с электромобилями. Подсчитано, что 90% автолюбителей во всем мире в сутки проезжает не более 90 километров. По данным же американского Министерства транспорта местные автомобилисты в сутки в среднем проезжают около 40 миль. Большинство же новых аккумуляторных машин имеют запас хода вдвое больше. К тому же в настоящее время в разных странах происходит массовая установка зарядных пунктов, которые могут зарядить батарею до уровня в 80% всего за 15 минут. Также возможна зарядка и от обычной электрической розетки. Проблема может быть также решена с использованием гибридных автомобилей, которые в таком смешанном режиме могут проходить уже до 300 километров. Батареи электромобилей имеют короткий срок службы, и они дороги.Сегодня производители современных литий и ионных аккумуляторов для электромобилей дают гарантию на свою продукцию 10 лет, а то и больше. Но за это время четверть машин сами по себе окажутся на свалке по различным причинам, а половина двигателей внутреннего сгорания уже подвергнутся капитальному ремонту. Высокая же стоимость батареи действительно является фактом. Однако ожидается, что с ростом производства их цена упадет. Некоторые производители к тому же планируют предоставлять батареи вообще в аренду. Чтобы развить сеть электромобилей потребуются новые энергетические мощности. Часто доводится слышать, что одновременная зарядка миллионов электромобилей попросту выведет электрическую сеть страны из строя. Подсчитано, что даже если все автомобили США станут электрическими, то количества доступной электроэнергии в самый пик ее потребления хватит, чтобы зарядить около 80% машин. В Дании, Норвегии и других странах, где развита альтернативная энергетика, вообще нет проблемы дефицита электричества, там даже стоит вопрос об избытке его генерации. Для производства батарей электромобилей не хватит лития. На планете довольно большие объемы карбоната лития. Так, в Южной Америке и Китае это вещество вообще добывают прямо с поверхности огромных соляных озер. К тому же рециклинг литий-ионных батарей позволяет восстановить их емкость до 90% от первоначального объема. Стоит помнить об использовании переработанных батарей для добычи лития. Подсчитано, что даже без этого фактора, при сохранении темпов и методик добычи лития, его запасов только в США хватит на 75 лет при агрессивных темпах продажи электромобилей. А ведь в США лишь четверть мировых запасов этого металла. Электромобили небезопасны. Так утверждать нельзя, ведь любой сертифицированный электромобиль от крупного производителя отвечает всем необходимым требованиям по пассивной безопасности. К тому же внутренняя архитектура кузова электромобиля дает возможность его конструкторам увеличить размеры передней сминаемой зоны. Технология электромобилей слишком сложна для массового их применения. Это неправда, в двигателе электромобиля основных движущихся элементов всего 5 ,тогда как в бензиновом или дизельном аналоге их будут сотни. Хозяину электромобиля не придется менять моторное масло и фильтры, думать о том, насколько качественный заливаемый бензин и даже тормозные накладки здесь прослужат в три-пять раз дольше. Электромобили хороши только для города с его короткими расстояниями.Уже в течении более чем семи лет массовое пользование таким транспортом показало - его можно использовать и на длительные переезды до 120 миль. Прежде чем внедрять электромобили надо создать инфраструктуру зарядных станций. Планируется, что большинство зарядок можно будет осуществлять вообще в домашних условиях, так что наличие общественных заправок не является непременным условием для развития. Тем не менее такая инфраструктура все-таки должна присутствовать - ведь не все живут в частных домах, надо помнить и о путешественниках на длительные расстояния. Сегодня в США по крайней мере семь компаний довольно жестко конкурируют в деле создания сетей зарядных станций, обещая распространить их в достаточной мере по всей стране. Химические вещества самой батареи вредны для окружающей среды и не могут быть переработаны. В обычных автомобилях 99% батарей могут быть переработаны во вторсырье. В новых батареях присутствуют уже ценные металлы, что ставит неразумным вопрос об их переработке. Существуют специальные программы для использования таких аккумуляторов для накопления энергии уже после того, как они отслужили свой срок в автомобиле. Литиевые батареи опасны - они могут взорваться. Существует множество видов литий-ионных аккумуляторов, как и литий-кобальтовых, которые используются в потребительской электронике. Они действительно могут возгораться при определенных условиях. Однако делается все, чтобы снизить риски. Для этого используются передовые системы управления и проектирования батарей, что позволяет избежать утечек тепла. Большинство же батарей в автомобилях вообще других типов (литий-железо-фосфатные и литий-марганцевые), которые снабжены преимуществами в части безопасности и срока службы. Электромобиль слишком долго заряжается. Наиболее удобно заряжать его ночью, когда водитель спит в своем доме. Даже использование обычной для США 120-вольтовой розетки позволит за это время зарядить автомобиль для прохождения расстояния в 40 миль. Большинство же новых проектов могут заряжаться от 240-вольтовых точек, получая за то же время двойной или даже тройной заряд. Тем более появляются новые зарядные станции, которые еще более уменьшают время восстановления запасов энергии. Электромобили являются слишком дорогими для рынка. Но ведь дорогими являются и все новые технологии. Вы помните цены на первые мобильные телефоны и DVD-плееры? Не стоит забывать, что в США, к примеру, правительство стимулирует приобретение электромобилей, выделяя на это налоговый кредит на сумму от 2500 до 7500 долларов. Некоторые штаты предлагают дополнительные стимулы, в размере 5000 долларов (Калифорния и Техас). В результате и приобретение, и эксплуатация электромобилей находятся на уровне обычных аналогов. К тому же технического обслуживания такой транспорт практически не требует, как и ремонта. До 2050 года все равно большинство будет ездить на автомобилях обычного типа. Для перехода от бензина к электричеству есть несколько важных доводов. Ужесточаются стандарты экономии топлива и государственные ограничения на выбросы парниковых газов, прогнозируется рост цен на нефтепродукты в условиях роста спроса на них. Также важно для страны уменьшить свою энергетическую зависимость, что является задачей национальной безопасности. Да и изменения в климате заставляют правительства энергичнее внедрять программы перехода на экологически чистые виды транспорта. У электромобилей низкий уровень шума, что может создавать проблемы для пешеходов. Согласно данному мифу люди, переходя дорогу, часто ориентируются лишь на звуки автомобиля, что в случае с тихим электромобилем чревато происшествиями. В некоторых странах поэтому предлагают даже специально увеличить шум электромобилей. Однако резкий шум работающего мощного электродвигателя сложно с чем-то спутать. Достаточно вспомнить только троллейбусы, электрокары или поезда метро. Поэтому электромобиль нуждается в таком же шумоподавлении, как и обычный транспорт. К тому же любой современный автомобиль на небольшой скорости шумит очень немного, в основном это шум трения колес об покрытие. Но при использовании малошумных двигателей (как, например, в трамваях) шум действительно практически отсутствует. Вся энергия аккумулятора тратится на передвижение. Аккумуляторы в таких автомобилях хорошо работают только при движении на постоянных скоростях или при плавных передвижениях. Резкие старты приводят к большим тратам энергии, что заставляет производителей создавать специальные стартовые системы на конденсаторах. Также около 10% энергии теряется в коробке передач и элементах трансмиссии. Часть электричества идет к тому же на обогрев кабины и на питание других бортовых энергопотребителей. Электромобили не могу быстро ехать. Еще в 1899 году автомобили на электричестве смогли преодолеть рубеж в 100 км/час, став самыми быстрыми на планете. 4 октября 2010 года автомобиль Venture Jamais Contente с аккумуляторами из литий-иона на соленом озере в штате Юта поставил новый рекорд для электромобилей на дальности в 1 километр. Показатель составил 495 км/час, а во время заезда была достигнута даже скорость в 505 км/час.
двигатели С ВОДОРОДНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ. Спойлер На сегодняшний день практически все мировые автопроизводители ведут активные разработки машин, работающих на экологически чистом виде топлива. Специалисты говорят, что уже через 15-20 лет мир полностью перейдет на такой вид транспорта. Пока лидерство в этом деле сохраняет компания «Тойота». После выпуска знаменитого «Примуса» японцы решили пойти дальше и разработать еще один экологически чистый автомобиль - Toyota Mirai с водородным двигателем. В сегодняшней статье мы рассмотрим все особенности данной новинки, а также перечислим все преимущества и недостатки использования водородных машин. Спойлер Характеристика «Тойота Мирай» - это один из первых седанов японского производства, который компания решила выпускать в серийном масштабе. Кстати, решение назвать данную модель Mirai было вполне оправданным, ведь в переводе с японского это слово означает «Чистое будущее». Производитель утверждает, что первая серийная водородная Toyota отличится от своих аналогов большим запасом хода, который составит 480 километров. Этого вполне хватит как для повседневной эксплуатации в черте города, так и для семейных путешествий на большие расстояния. Но что касается дальних поездок, пока совершить их на таком авто не удастся. И здесь вопрос не в надежности конструкции (как всегда, японцы сделали машину качественно и «на века»), а в отсутствии нужных АЗС. Но об этом мы поговорим несколько позже. Интересный факт Стоит отметить, что «Мирай» не самый первый в мире автомобиль с водородным двигателем. «Тойота» занимается разработкой гибридных моделей авто начиная с 1997 года. Именно тогда мировая публика увидела первый автомобиль с водородным двигателем в виде концепт-внедорожника модели FCHV. Однако запускать его в масштабное серийное производство японцы так и не решились. Чаще всего данный джип можно было встретить в госучреждениях и организациях, которые занимались тестированием данного вида транспорта. Кстати, водородный двигатель объединяет BMW и Toyota. Немцы заключили контракт с японскими инженерами и до 2020 года планируют создать новый экологически чистый седан BMW Hydrogen 7-й серии.Плюсы водородного автомобиля Для начала о преимуществах. Начнем с того, что двигатель на водородном топливе не выделяет никаких загрязняющих веществ, в отличие от дизеля и бензина. Стоит отметить и низкую себестоимость эксплуатации данного вида транспорта. Само топливо (водород) можно получать как в малых, так и крупных масштабах. Это позволит значительно стабилизировать ситуацию с постоянно меняющимися ценами на горючее и более рационально распределять энергетические ресурсы в мире.Какие имеет минусы двигатель на водородном топливе? Теперь поговорим о недостатках. Основной минус данного вида транспорта заключается в том, что водородный двигатель («Тойота FCV» в том числе) более взрывоопасен, чем классические дизельные и бензиновые аналоги. Это объясняется особым химическим составом водорода. Кстати, кроме взрывоопасности он отличается высокой летучестью. Эта характеристика значительно усложняет транспортировку и заправку автомобилей водородом. Также эксперты говорят, что обслуживание подобной установки будет более затратным, чем например ремонт дизельного ДВС (в силу малого количества работников, знающих толк в данной сфере). Ну и, конечно же, отсутствие водородных заправочных станций. В мире таких лишь единицы, потому использовать сейчас такие автомобили весьма трудно (тем более что заправить такую машину можно только при помощи специального оборудования).Вопросы снабжения Основная проблема водородных авто – отсутствие АЗС, на которых их можно было бы заправлять. Именно поэтому миру более актуальны электрокары, так как они заряжаются от обыкновенной розетки и даже на ходу, если на крыше есть солнечная батарея. Но производство водородных станций уже набирает темпы. Уже известно о планах строительства 20 таких АЗС в Калифорнии. Если продажи будут расти, количество заправок увеличат вдвое. Кстати, этот штат был выбран неспроста – именно в Калифорнии начнутся старты продаж водородных «Тойот». Но о продажах мы поговорим в конце статьи, а пока давайте рассмотрим экстерьер новинки.Дизайн Внешний облик новой «Тойоты Мирай» весьма впечатляющий. Сразу в глаза бросается массивный агрессивный «передок» с суровым широким бампером и раскосыми фарами. Решетка радиатора – это, пожалуй, самый мелкий и незначительный элемент в экстерьере. Но даже на таком маленьком кусочке пластика японцам удалось разместить свою фирменную эмблему, выполненную в хромированном стиле. Машина имеет хорошую площадь остекления. Особенно это касается лобового стекла. Водитель не будет чувствовать «мертвых зон», так как все события вокруг видны теперь как на ладони. Кузов имеет как угловатые, так и сглаженные, аэродинамические черты. Все это делает внешний облик седана очень свежим, современным и уникальным. Интерьер Внутренняя часть автомобиля словно часть космического корабля – масса кнопок, экранов, датчиков и всякой другой всячины. Что интересно, японцы не решились тратить деньги на разработку двух вариантов компоновки интерьера – для европейского и для внутреннего рынка. Проблему с перестановкой руля они решили очень просто, разместив все важные информационные приборы посредине торпеды. Сама панель размещена впритык к лобовому стеклу и растянута по всей его ширине. Дальше от нее размещен массивный бортовой компьютер, который оснащен встроенной функцией навигатора. Ниже него есть еще один дисплей. А разделяют их два широких воздуховода. Такие же дублируются по бокам у зеркал, только с хромированной окантовкой в углу. Рулевое колесо тоже оснащено кнопками дистанционного управления. Ручки КПП в салоне нет – вероятнее всего, используется вариатор или АКПП. Динамики размещены в дверях, также как и кнопки управления электростеклоподъемниками. Рулевое колесо имеет удобный хват. В целом, компоновка салона очень эргономичная. И даже невзирая на массу кнопок (тем более что половина из них сенсорные), он не перегружен лишними элементами и в некоторой степени кажется аскетичным. Технические характеристики «Тойота» выпустила машину с водородным двигателем, имеющим большой запас мощности. Силовая установка, по словам производителей, будет иметь 153 лошадиные силы, чего вполне достаточно как для автомобиля такого класса. О других двигателях японцы не говорят, и, скорее всего, на рынок выйдет только одна модификация новинки со 153-сильным экологически чистым агрегатом. Водородный двигатель («Тойота Мирай» 2015 года выпуска) работает на специальных топливных ячейках. Внутри последней происходит реакция, в которой принимают участие водород и кислород. В результате химического взаимодействия вырабатывается мощная энергия, которая питает электромотор.Динамика и затраты эксплуатации Производитель говорит, что по динамическим характеристикам Toyota с водородным двигателем ничем не отличается от своих бензиновых аналогов. Разгон с нуля до «сотни» оценивается в 9 секунд. При этом инженеры отмечают низкую себестоимость поездок. Цена заправки бака за 1 километр составит всего 10 центов. Таким образом, чтобы проехать машине сотню километров, нужно потратить всего 10 долларов. А заправить авто можно всего за 5 минут. Как работает двигатель на водороде? Наверняка каждый из нас задумывался о принципе действия данного агрегата. Что же, давайте рассмотрим, как работает водородный двигатель на самом деле. Основной движущей силой данных машин является электрохимический генератор (некий топливный элемент). У японцев он называется FC Stack. Внутри электрохимического генератора происходит реакция, в результате которой происходит окисление водорода. Именно в этот период вырабатывается нужная энергия, которая потом перенаправляется в компактный аккумулятор. Последний выполняет функцию питания электродвигателя, который и приводит машину в действие. В каком виде вырабатывает отходы водородный двигатель? «Тойота Мирай» не зря называется экологически чистой машиной, так как из ее выхлопной трубы исходят вовсе не ядовитые газы, а обыкновенная вода. Все это очень хорошо, однако есть сила, препятствующая развитию данного вида транспорта. Основная проблема заключается в том, что процессы изготовления топлива для водородных авто на данный момент недостаточно развиты и требуют больших денежных затрат. Тем более что при создании водорода задействуются такие компоненты, как уголь и метан. Они очень сильно загрязняют атмосферу, а потому смысла в использовании таких двигателей ради «сохранения окружающей среды» нет. Конечно, отходов от сгорания данного топлива нет (чистая вода), но чтобы его приготовить, нужно значительно испортить атмосферу грязными выбросами. Поэтому все больше специалистов ищут замену теперешним ДВС в солнечных батареях. Кстати, водород не относится к какому-либо уникальному виду топлива, который может использоваться только на одном типе двигателей. Исследования показали, что этот продукт вполне реально применять и на классических моторах с внутренним сгоранием. Однако после такой реакции есть последствия. Дело в том, что водород при сгорании в ДВС выделяет лишь 1/3 от той энергии, которую он произвел бы на специализированном агрегате. Правда, инженерам удалось исправить этот недостаток. Благодаря измененной системе зажигания КПД таких двигателей не снижается, а, напротив, увеличивается почти в 1,5 раза от обычного, что делает эксплуатацию этого топлива более благоприятной и разумной с экологической и финансовой точки зрения. Но все же неприятности были подмечены не только в области КПД. И если коэффициент полезного действия инженерам удалось увеличить методом усовершенствования системы зажигания, то с такими проблемами, как высокая температура горения в камере, прогар поршней и клапанов, они справиться не в силах. Кстати, при длительной работе водород способен вступать в реакцию с другими составляющими мотора, в том числе и со смазкой. А без нее двигатель очень быстро изнашивается. Кроме этого, водород в силу своей летучести может проникать в выпускной коллектор и там воспламеняться. Что касается роторных ДВС, они в силу простой конструкции и большого расстояния между коллекторами являются более благоприятными для использования подобного топлива в качестве основного. На этом вопрос, как работает водородный двигатель, можно считать закрытым.О стоимости По словам производителя, старт продаж автомобилей «Тойота Мирай» состоится весной 2015 года. Сначала новинка будет доступна только на внутреннем рынке, а уже летом она появится на европейском и американском рынках. Стартовая цена водородной «Тойоты» составляет 57,5 тысячи долларов. Кроме этого, компания предлагает приобрести данное авто в кредит с ежемесячной оплатой в 500 долларов США. Бонусом станет возможность бесплатной заправки автомобиля в течение года на АЗС Калифорнии. Пока у японской «Тойоты» нет конкурентов среди водородных автомобилей. По крайнее мерее, так будет до 2016 года. Дело в том, что в марте 2016-го на рынок выходит новый водородный автомобиль Honda FCV. Но насколько популярным она будет, мы прогнозировать не станем, а пока дождемся старта продаж новой «Тойоты Мирай».Заключение Итак, мы выяснили, почему он такой особенный и как работает водородный двигатель. «Тойота» - один из первых автопроизводителей, который всерьез задумывается запустить в массовое производство свой «экологически чистый продукт». Правда, пока не будет решена проблема с заправочными станциями и более дешевым способом получения водорода, компанию вряд ли ждет большой успех в сфере продажи подобных машин.
Мой бывший покойный тесть всю жизнь был научным сотрудником и преподавателем в томском политехе. Он мне как-то брошюрку показывал.. такой самиздат, который распространяется среди научных работников. В ней полно рекламных объявлений о продаже мини заводов российского производства по выращиванию углеродных нано трубок, которые потом применяются в различных сферах. Оказывается, основными покупателями этого оборудования являются японцы. Так к слову. Ещё в этой книжке я видел статейку о нанобатарейке, размерами с обычную как для смартфонов. Её основным отличием была возможность до полной зарядки за 60 секунд. Ещё я видел там упоминание о пуленепробиваемой фотболке, сделанной из нано волокон. Эту книжку я смотрел ещё в 2010 году, так что думаю за это время технологии шагнули вперёд по любому. Кстати, мой тесть состоял в группе по созданию альтернативных периодических таблиц химических элементов. У них я видел таблицу, в которой элементы располагались в форме ёлочки. Т.е. на месте "звезды" был водород.) Я им помогал иногда, отрисовывал их таблицы в кореле для презентаций.
Недавно было получено подтверждение теории, которая будоражила мой мозг - под ск!!! Спойлер Коллаборация LIGO, в которую входят российские учёные, объявила о регистрации гравитационных волн Спойлер Коллаборация LIGO, в которую входят более 1000 человек (из 16 стран, в том числе из России), впервые наблюдала колебания пространства-времени — гравитационные волны, дошедшие до Земли от катастрофы, произошедшей далеко во Вселенной. Это открытие, сделанное 14 сентября 2015 года, подтверждает важное предсказание Общей теории относительности Альберта Эйнштейна 1916 года и открывает беспрецедентно новое видение космоса. "Научное значение этого открытия огромно. Как и в случае электромагнитных волн, мы осознаём его в полной мере через некоторое время, — говорит профессор физического факультета МГУ Валерий Митрофанов, руководитель московской группы коллаборации LIGO. — Проект LIGO начался в 1992 году, в сложное для нашей страны время, но Россия подключилась к проекту благодаря Владимиру Борисовичу Брагинскому, одному из пионеров гравитационно-волновых исследований в мире. Я бы хотел отметить его заслугу в том, что он создал школу на физическом факультете МГУ, воспитанники которой смогли активно участвовать в проекте LIGO, получить результаты, важные для проекта, и вместе с огромным коллективом исследователей подойти к сегодняшнему открытию. Мы надеемся, что это вдохновит студентов, которые учатся на физическом факультете МГУ, потому что в физике сейчас просматривается много интересных и нерешённых проблем". "Впервые в мире зарегистрированы летящие волны кривизны-пространства, это открытие новой эры гравитационно-волновой астрономии", — комментирует происходящее профессор физического факультета МГУ Сергей Вятчанин. "Это выдающееся достижение, которое открывает новое направление — гравитационно-волновую астрономию — потребовало реализации крупного проекта широкой международной коллаборацией учёных, — говорит Игорь Биленко, профессор кафедры физики колебаний МГУ. — Очень важно и примечательно, что фундаментальные открытия, сделанные замечательным российским учёным Владимиром Борисовичем Брагинским и его коллегами — квантовые пределы, способы квантовых измерений и квантовые флуктуации — оказались нужны и востребованы в этом проекте". "Ряд наших исследований оказал влияние на выбор тех или иных решений в LIGO. Московская группа сделала многое для борьбы с шумами и для поиска различных эффектов, которые в обычной жизни почти не встречаются. Их очень сложно зафиксировать, но они оказывают влияние на очень чувствительные детекторы LIGO", — говорит ассистент Леонид Прохоров. Гравитационные волны несут информацию о природе породившей их гравитации и не могут объясняться иным явлением. Физики пришли к выводу, что обнаруженные гравитационные волны были порождены двумя чёрными дырами с массами порядка 30 солнечных в последние доли секунды их слияния с образованием одной, более массивной вращающейся чёрной дыры. Возможность столкновения двух чёрных дыр предсказывалась, но такое событие никогда ранее не наблюдалось. Гравитационные волны были зарегистрированы 14 сентября 2015 года в 5:51 утра по летнему североамериканскому восточному времени (13:51 по московскому времени) на двух детекторах-близнецах Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), расположенных в Ливингстоне, штат Луизиана, и Хэнфорде, штат Вашингтон, США. Обсерватория LIGO финансируется Национальным научным фондом (NSF) США и была задумана, построена и эксплуатируется Калифорнийским и Массачусетским технологическими институтами (Caltech и MIT). Открытие, сообщение о котором принято к публикации в журнале Physical Review Letters, было сделано на основе показаний двух детекторов совместной научной коллаборацией LIGO (которая включает в себя также коллаборацию GEO и Австралийский консорциум интерферометрической гравитационной астрономии) и коллаборацией VIRGO. На основании наблюдавшихся сигналов учёные LIGO оценили, что чёрные дыры, участвовавшие в этом событии, имели массы в 29 и 36 раз больше массы Солнца, а само событие произошло 1,3 миллиарда лет назад. За доли секунды примерно три солнечных массы превратились в гравитационные волны, максимальная мощность излучения которых была примерно в 50 раз больше, чем от всей видимой Вселенной. Анализируя моменты прихода сигналов — детектор в Ливингстоне записал событие на 7 миллисекунд ранее детектора в Хэнфорде — физики могут сказать, что источник был расположен в южном полушарии. Согласно общей теории относительности, пара чёрных дыр, вращающихся вокруг друг друга, теряют энергию на излучение гравитационных волн, что заставляет их постепенно сближаться на протяжении миллиардов лет, и гораздо быстрее – на последних минутах. Во время последней доли секунды две чёрные дыры сталкиваются со скоростью почти в половину световой с образованием одной, более массивной чёрной дыры. При этом часть массы слившихся чёрных дыр превращается в энергию в соответствии с формулой Эйнштейна E = mc^2. Эта энергия излучается в виде сильного всплеска гравитационных волн, которые и наблюдались LIGO. Гравитационные волны на Земле вызывают чрезвычайно малое изменение размеров (своего рода сжатие земного шара). Но детекторы LIGO обнаружили относительные колебания пар пробных масс, разнесённых на четыре километра, величиною в 10^-19 метров (это во столько же раз меньше размера атома, во сколько атом меньше яблока). Добавим, что исследования в LIGO осуществляются в рамках научной коллаборации LIGO Scientific Collaboration, коллективом из более 1000 учёных из университетов в Соединенных Штатах и 15 других странах, включая Россию. В разработке детекторов и анализе данных участвуют более 90 университетов и научно-исследовательских институтов, существенный вклад также вносит участие около 250 студентов. Сеть детекторов LSC включает интерферометры LIGO и детектор GEO600. Команда GEO включает учёных из Института гравитационной физики общества Макса Планка (Институт Альберта Эйнштейна, AEI) и Университета Лейбница в Ганновере в партнёрстве с университетами Великобритании: Глазго, Кардиффа, Бирмингема и другими, а также университета Балеарских островов в Испании. Создание LIGO для обнаружения гравитационных волн было предложено в 1980 году профессором физики MIT Райнером Вайссом, профессором теоретической физики Калтеха Кипом Торном и профессором физики того же института Рональдом Дривером. Ныне все они являются заслуженными профессорами этих институтов. Коллаборация VIRGO состоит из более чем 250 физиков и инженеров, принадлежащих к 19 различным европейским исследовательским группам: шесть из Национального центра научных исследований Франции (CNRS); восемь из Национального института ядерной физики Италии (INFN); две из Нидерландов (Nikhef); одна из Венгрии (Wigner RCP); группой POLGRAW из Польши и Европейской гравитационной обсерваторией (EGO), которая обеспечивает работу детектора VIRGO недалеко от Пизы в Италии. Открытие стало возможным благодаря новым возможностям обсерватории второго поколения (Advanced LIGO), существенно модифицированной по сравнению с первой, что позволило значительно увеличить объём изучаемой части Вселенной и открыть гравитационные волны уже во время первого цикла наблюдений. Национальный научный фонд США лидирует в финансовой поддержке Advanced LIGO. Финансирующие организации в Германии (Общество Макса Планка), в Великобритании (Совет по обеспечению науки и технологии) и Австралии (Австралийский совет по исследованиям) также внесли значительный вклад в проект. Некоторые из ключевых технологий, сделавших Advanced LIGO гораздо более чувствительной, были разработаны и испытаны в германо-британском проекте GEO. Значительные вычислительные ресурсы были предоставлены кластером AEI Atlas в Ганновере, лабораторией LIGO университета Сиракуз и университета Висконсина-Милуоки. Несколько университетов спроектировали, создали и испытали ключевые компоненты для Advanced LIGO: Австралийский национальный университет, Университет Аделаиды, Университет Флориды, Стэнфордский университет, Колумбийский университет в Нью-Йорке, Университет Луизианы. Россия представлена двумя научными коллективами: группой физического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и группой Института Прикладной физики РАН (Нижний Новгород). Московскую группу создал и вплоть до последнего времени возглавлял член-корреспондент РАН Владимир Борисович Брагинский — всемирно известный учёный, один из пионеров гравитационно-волновых исследований в мире. В состав научной группы, включенной в число соавторов научного открытия, входят профессора кафедры физики колебаний: Валерий Митрофанов (нынешний руководитель коллектива), Игорь Биленко, Сергей Вятчанин, Михаил Городецкий, Фарид Халили, Сергей Стрыгин и Леонид Прохоров. Неоценимый вклад в исследования внесли студенты, аспиранты и технический персонал кафедры. Группа Московского университета участвует в проекте с 1992 года. С самого начала основные усилия были направлены на повышение чувствительности гравитационно-волновых детекторов, определение фундаментальных квантовых и термодинамических ограничений чувствительности, на разработку новых методов измерений. Теоретические и экспериментальные исследования российских учёных нашли своё воплощение при создании детекторов нового поколения, позволивших непосредственно наблюдать гравитационные волны от слияния двух чёрных дыр.В процессе работы группы над проектом LIGO получены результаты, имеющие принципиальное значение не только для проекта поиска гравитационных волн, но и для физики в целом А вот реакция и комментарии научной среды! Спойлер Точка зрения: Что изменит открытие гравитационных волн О значении открытия научной коллаборации LIGO и его влиянии на развитие астрономии, физики и научный прогресс 12.02.2016 Одиннадцатого февраля 2016 года в ходе пресс-конференции научной коллаборации LIGO в Вашингтоне было объявлено об экспериментальном открытии гравитационных волн. Мы попросили экспертов ПостНауки рассказать о значении этого открытия для развития их дисциплин.«Астрофизика становится похожа на физику частиц» Традиционно в астрономических наблюдениях при открытии нового излучения говорят о новом окне во Вселенную. Люди тысячи лет наблюдали небо визуально, потом начали строить оптические телескопы, но это все тот же диапазон, доступный глазу. Затем научились использовать в астрономии рентгеновское, инфракрасное и радиоизлучение, космические лучи. Предпоследним новым потоком информации стали нейтрино, нейтринная астрономия получает частицы из центра Солнца. Это, безусловно, новые окна. И теперь есть гравитационные волны. Например, когда сливаются две черные дыры, все, что происходит, — это гравитационно-волновой всплеск. Гравитационные волны — единственный способ изучать такие события. В 2016 году мы наверняка услышим о слиянии двух нейтронных звезд, это тоже очень интересно. Такое слияние еще не было гравитационно зафиксировано. Сейчас мы более-менее уверены, что короткие гамма-всплески — это слияния нейтронных звезд (так говорит стандартно устоявшаяся модель). Но нам фантастически важно одновременно увидеть короткий гамма-всплеск и гравитационно-волновой сигнал от того же самого события. Когда у LIGO начали появляться кандидаты в гравитационно-волновые всплески, они специально анализировали результаты рентгеновских и гамма-наблюдений: не видно ли и так всплесков. Команда LIGO выдает запросы наблюдателям, чтобы они проанализировали свои данные в других диапазонах. В этот раз ничего не обнаружили, что и неудивительно, ведь сливались черные дыры, а не нейтронные звезды. Астрофизика становится похожа на физику частиц. Физики сталкивают протоны и смотрят, что получается в итоге. А мы теперь имеем возможность наблюдать столкновения нейтронных звезд, для того чтобы узнать, как они устроены внутри. Но это спустя какое-то время, а сейчас полученные результаты по всплеску 14 сентября будут одним из лучших доказательств существования черных дыр. У теоретиков есть множество моделей для их описания, я думаю, какие-то альтернативные модели будут отброшены. Пока все говорит о том, что черные дыры очень похожи на наши базовые представления о них. Для астрономии и астрофизики это существенный результат. Сергей Попов доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ«Данное открытие объясняет проблему дальнодействия» На данный момент научное сообщество эффективно умеет использовать обычную астрономию в видимом диапазоне электромагнитных волн, рентгеновскую астрономию и, наконец, радиоастрономию. Также ученые наблюдают и изучаютпотоки других элементарных частиц, которые приходят на Землю из космоса. Все это суть способы, которые позволяют нам наблюдать, описывать и предсказывать различные явления в космосе. С экспериментальным подтверждением существования гравитационных волн появится гравитационная астрономия, то есть еще один способ наблюдений и понимания процессов, происходящих в космосе. Одиннадцатого февраля ведь было объявлено не просто об обнаружении гравитационных волн, а о том, что те волны, которые были зарегистрированы, родились в результате давнего слияния черных дыр с колоссальным выделением энергии. К тому же в процессе исследования ученые уже разработали новые приборы и решили существенную часть необходимых для этого технических вопросов. С улучшением приборов и технических возможностей будут обнаружены и другие источники гравитационных волн, будет уточнено их положение в небе и другие характеристики: массы, размеры, скорости, ускорения и так далее. Все это предмет такой наблюдательной науки, как астрономия, которая дает нам способ независимой проверки и отработки теорий, придуманных на кончике пера. Другое следствие данного открытия объясняет проблему, о которой знал еще Ньютон. Как известно, закон Ньютона гласит, что величина силы гравитационного притяжения падает с расстоянием как обратный квадрат, то есть фактически зависит только от расстояния. Проще говоря, сила устроена так, что если что-то тряхнет одно из тел, то второе мгновенно это почувствует, так как расстояние между телами поменяется. И это произойдет вне зависимости от того, на каком расстоянии они находились исходно. Это называется дальнодействием. Проблему с дальнодействием знал еще Ньютон. Та же проблема возникает в законе Кулона. В этом случае она решается за счет того, что имеется электромагнитное поле: вы тряхнете заряд, он родит электромагнитную волну, она дойдет до второго заряда, и второй заряд только тогда почувствует тряску первого. После открытия общей теории относительности решение данной проблемы в гравитации мы тоже знаем: воздействие на одну массу создает гравитационную волну, которая доходит до второго тела, и только после этого второе тело чувствует изменение в положении первого. В теории все понятно, но было необходимо независимое экспериментальное подтверждение. Соответственно, сейчас концептуально проблема решена: такие волны существуют, и они передают гравитационное взаимодействие. Разумеется, факт наличия гравитационных волн не ставился под сомнение никем из людей, понимающих суть явления. Крайне интересно было бы, если бы их вдруг не нашли. Это означало бы, что либо теория относительности неверна, либо мы абсолютно неправильно понимаем природу явления, а именно, что дальнодействие возможно. На мой взгляд, последнее противоречило бы здравому смыслу, но ничего нельзя исключить. Ученые стремятся проверить любое свое утверждение всеми возможными и независимыми способами. Это и отличает ученых от шарлатанов, предлагающих теории, которые объясняют все и сразу. Эмиль Ахмедов доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики имени А. И. Алиханова, доцент кафедры теоретической физики МФТИ, доцент факультета математики НИУ ВШЭ«С этим открытием начинается гравитационно-волновая астрономия» Открытие гравитационных волн — фундаментальное открытие. Гравитационные волны никто никогда прямо не наблюдал, хотя были явные свидетельства того, что они существуют в природе. Еще около 25 лет назад было обнаружено, что есть два пульсара, которые вращаются друг вокруг друга и излучают гравитационные волны. В результате они приближаются, период их вращения друг вокруг друга уменьшается. Но это были лишь косвенные свидетельства существования гравитационных волн. Теперь они напрямую обнаружены. В свое время Генрих Герц обнаружил электромагнитные волны, теперь у человечества есть гравитационные. Это важно с точки зрения астрономии, потому что эти волны — это еще один носитель информации о том, что происходит во Вселенной. С этим открытием начинается гравитационно-волновая астрономия, а это потенциально очень интересная область. Она дает информацию нового типа по сравнению с астрономией в электромагнитном излучении или астрономией в нейтринном излучении. То, что мы знаем на данный момент, — это уже очень нетривиальная информация. Гравитационные волны, которые были обнаружены, образуются при слиянии двух черных дыр очень большой массы — 30 масс Солнца. Это неожиданность для астрофизиков и астрономов. Вопрос их происхождения очень интересен с точки зрения изучения того, что происходит во Вселенной. Прогнозировать, во что выльется открытие гравитационных волн в практическом плане, трудно. Когда Генрих Герц обнаружил электромагнитные волны, он был уверен, что это никому никогда не понадобится. Сейчас мы имеем телевидение, телефон — основой всего этого являются электромагнитные волны. Как можно использовать гравитационные волны, сейчас очень трудно представить, но любое фундаментальное открытие для человечества как минимум обогащает наше представление о природе. Валерий Рубаков доктор физико-математических наук, академик РАН, заместитель директора Института ядерных исследований РАН«Это очень большой шаг вперед, в неизвестное» Открытие гравитационных волн — эпохальное событие в науке. Конечно, стопроцентная уверенность в открытии появится только тогда, когда гравитационно-волновые детекторы зарегистрируют по крайней мере еще одно событие такого типа. Но по тем данным, которые представлены общественности, все выглядит правдоподобно и внушает доверие к результату. Уже несколько десятилетий предпринимаются попытки обнаружить волны гравитационной природы, которые были предсказаны сто лет тому назад в рамках теории гравитации Эйнштейна. То, что их не удавалось обнаружить все эти годы, прежде всего говорит о чрезвычайной сложности детектирования исчезающе малого эффекта, о том, что экспериментальная техника еще не достигала требуемой чувствительности. Ведь речь идет об измерении быстрых и кратковременных колебаний расстояния между, как это ни странно звучит, неподвижными объектами детектора, которые вызваны искажениями самой ткани пространства и имеют меньшую амплитуду, чем размер атомного ядра. И вот, кажется, свершилось. Обнаружение гравитационных волн хорошо иллюстрирует эффективность совместной работы международной команды серьезных теоретиков и опытных экспериментаторов. Выяснить, какие объекты могут быть источником гравитационных волн, сколь часто можно ожидать регистрацию их всплесков, как выделить слабый сигнал из большого количества шумов и отделить от артефактов, — это очень сложная задача, и поиском ее решения занимаются уже немало лет. Американская гравитационно-волновая обсерватория LIGO, которая зарегистрировала всплеск гравитационных волн, была введена в строй в 2002 году, но ожидания сигналов были безрезультативными, пока не удалось в несколько раз поднять ее чувствительность. В сентябре 2015 года две системы LIGO, расположенные на расстоянии трех тысяч километров друг от друга, одновременно зарегистрировали сигнал, который по всем характеристикам был именно тем, какой ожидали получить от слияния черных дыр где-то на умопомрачительно далеком расстоянии. С того времени и до февраля 2016 года шла проверка и обработка принятого сигнала, вычисление параметров тех черных дыр, слияние которых могло породить наблюдаемые колебания. Несколько неожиданной оказалась интерпретация: всплеск гравитационных волн возник на последних мгновениях при слиянии черных дыр, то есть «остатков» закончивших свою жизнь звезд, причем эти «остатки» обладали большими массами, которые должны очень редко встречаться в природе. Никто сейчас не может сказать, насколько это важно для будущего. Но когда в XIX веке физики показали, что переменный ток рождает электромагнитные колебания, тоже никто не мог сказать, какие последствия будут у этого открытия. А позже из него возникла теория электромагнитных волн, появилось радио, а также та электроника, которой мы все пользуемся. Какое будущее ожидает гравитационно-волновую астрономию, я не знаю. В астрономии освоение каждого нового диапазона излучения приводило к открытию новых объектов и явлений, а здесь мы имеем даже не электромагнитное излучение, а нечто принципиально отличное от него. Очень может быть, что на этом пути мы получим новые возможности изучения Вселенной, узнаем много важного и неожиданного, о чем пока не имеем никакого представления. В любом случае была экспериментально подтверждена одна из нескольких фундаментальных физических теорий — теория гравитации, или общая теория относительности. Это само по себе очень важно, это очень большой шаг вперед, в неизвестное. Анатолий Засов доктор физико-математических наук, профессор кафедры астрофизики и звездной астрономии физического факультета МГУ, заведующий отделом Внегалактической астрономии ГАИШ МГУ«Это открытие стало проверкой всех представлений, существующих в современной физике и астрономии» К этому важнейшему открытию наука шла очень долго, первые попытки осуществлялись еще в мои институтские времена — в 1969 году. Но на тот момент у аппаратуры не хватало чувствительности, и только спустя почти пятьдесят лет появились сверхчувствительные детекторы, позволившие наконец добиться успеха. Самым главным результатом проведенного эксперимента стало прямое детектирование гравитационных волн, которые были предсказаны А. Эйнштейном еще столетие назад. Нужно сказать, что косвенное доказательство их существования было получено уже более 25 лет назад в ходе наблюдения вращения двойного радиопульсара, где две нейтронные звезды вращаются друг вокруг друга и излучают гравитационные волны. Но теперь эти волны зарегистрированы непосредственно. Однако важность открытия этим отнюдь не исчерпывается. Замечательным оказалось и то, откуда взялся этот импульс гравитационных волн. Его величина оказалась неожиданно большой, а потому его источником могло быть только редчайшее событие — слияние двух черных дыр с массами порядка 30 масс Солнца каждая. Так что мы получили не только открытие гравитационных волн, но и доказательство существования двойных систем, состоящих из столь массивных черных дыр. Во Вселенной мы видим множество двойных звезд. С очень малой вероятностью каждая из них в конце своей эволюции может превратиться в черную дыру. Тогда образуется пара черных дыр, вращающихся друг вокруг друга, которые в конце концов сливаются в одну. И нам повезло увидеть такое очень редкое и крайне мощное событие! Кстати, в этом открытии значительную роль сыграли не только аппаратурные достижения, но и очень сложные компьютерные расчеты процесса слияния черных дыр. Этим занималась значительная часть членов коллаборации LIGO (а их около 1000 человек), что и позволило не только открыть природу источника гравитационного сигнала, но и определить их массы и скорости вращения. Оказалось также, что значительная часть суммарной массы-энергии этих дыр — около 3 масс Солнца — была излучена в ходе слияния в виде гравитационных волн.Одновременно это открытие стало блестящей проверкой всех представлений, существующих в современной физике и астрономии, — не только общей теории относительности, включая следующую из нее теорию черных дыр, но и представлений об эволюции и конечной стадии двойных звездных систем. Все теоретические предсказания, сделанные в течение последних ста лет, подтвердились. Поэтому в жизненном плане это открытие показывает, что наука идет правильным путем и что мы, строго следуя логике, эксперименту и наблюдениям, можем успешно познавать мир. Иными словами, природа устроена так, что ее можно понять. Это очень важно в наше время, когда в обществе вновь набирают силу мистические и невежественные представления о мире.
Информационный парадокс Хокинга - Эмиль Ахмедов Правда мне лично не понравилось... много предварительных ласк и мало инфы про сам парадокс.. Но кому- то и это будет очень полезно!
Да маловата интересуются наукой - тут люда!!!!!!! Вот ещё интересное из последних новостей! Спойлер Специалисты из Токийского университета смогли проанализировать данные, собранные находящимся в Чили гигантским радиотелескопом ALMA и пришли к весьма интересным выводам. Спойлер Астрономы обнаружили неизвестный тип галактикПроведя работу по систематизации большого числа данных, собранных массивом радиотелескопов в Чили, ученые распределили все результаты по природе фонового инфракрасного излучения. При этом специалисты очень удивились, когда не смогли идентифицировать примерно 40 процентов источников фонового инфракрасного излучения. Пока японские специалисты не могут определить природу этих источников, но высказывают мнение, что это могут быть небольшие галактики, скрытые от земного наблюдения облаками пыли. Дополнительные данные, которые может быть помогут пролить свет на данный вопрос, по словам специалистов, могут быть получены позднее, когда работа с телескопом ALMA будет продолжена. Телескоп Atacama Large Millimeter Array (ALMA), как и понятно из названия, находится в пустыне Атакама в Чили – одном из мировых центров астрономии. Проект стоимостью в 1,5 миллиарда долларов представляет собой 66 радиоантенн, диаметром от 7 до 12 метров. Работая по принципу интерферометра, данные антенны значительно повышают точность исследования космоса в радиодиапазоне.
