3740
Интересные факты о научных открытиях и новых технологиях. @pipiggi
IBM и NASA выпустили ИИ, который ищет на Луне воду и удобные места для посадки
Лунная карта из простого набора снимков превращается в рабочий инструмент для будущих экспедиций. 10 сентября IBM и NASA представили открытую модель искусственного интеллекта, которая перелопачивает годы наблюдений за Луной: ищет признаки залежей льда, распознаёт кратеры и заранее подсказывает, где удобнее садиться и вести исследования.
Обучали ИИ более чем на 30 слоях данных с девяти приборов из четырёх миссий NASA. Воду под грунтом он напрямую не видит - вместо этого сопоставляет разные типы измерений и выделяет участки, которые стоит внимательнее проверить приборами. И делает это заметно лучше прежних методов: в тестах модель распознавала особенности рельефа до 23% точнее. Особый интерес - вечно затенённые области у полюсов, где лёд может храниться миллиарды лет. Вода на будущей базе бесценна: это и питьё, и кислород, и компоненты ракетного топлива.
Задача ИИ проще, чем кажется, но оттого не менее важная: не назначить точку посадки, а быстро сузить область поиска перед реальными миссиями. А времени в обрез. До 2029 года NASA планирует больше 20 роботизированных посадок, а уже к 2028 году программа Artemis должна вернуть на Луну астронавтов - и тогда точные карты и оценка ресурсов станут не наукой ради науки, а вопросом выживания на поверхности.
@SciTechQuantumAI
Что сделало наш мозг человеческим? Не размер, а перепрошивка связей
Долго считалось, что человеческий мозг - это, грубо говоря, увеличенная версия мозга наших предков-приматов. Новое исследование показывает, что всё не так просто. Сравнив мозг 46 людей, 46 шимпанзе и 43 макак, китайцы выяснили: главное отличие мозга человека не в новых запчастях, а в том, как они соединены между собой.
Учёные сосредоточились на сети самовосприятия - областях, которые помогают мозгу отделять себя от мира и формировать представление о собственной личности. На малом масштабе всё оказалось на удивление похоже: у людей и макак нашлись близкое устройство соответствующих зон и схожая работа генов. А вот крупные связи между областями заметно перестроились - от макак к шимпанзе и дальше к человеку, причём сильнее всего изменения затронули участки, отвечающие за абстрактное представление о себе. Заодно сместились и главные «узлы» сети: у макак в центре была кора, обрабатывающая сигналы тела, а у человека эту роль перехватили зоны, отвечающие за сложное мышление и принятие решений.
Именно такое сочетание старого и перестроенного могло стать одним из путей к сложному человеческому самосознанию. Правда, авторы честно оговариваются: прямой связи между анатомией и субъективным чувством «я» работа пока не доказывает - это следующий шаг.
@SciTechQuantumAI
Учёные воскресили древний белок, чтобы увидеть эволюцию в действии
Команда исследователей буквально заглянула в прошлое молекулярной эволюции: они восстановили белок бактерий, который исчез миллионы лет назад, синтезировали его в лаборатории и заставили снова работать. Никакого чудом сохранившегося образца при этом не находили - учёные сравнили современные бактериальные ферменты, вычислили, как должен был выглядеть их общий предок, и воссоздали его вживую.
Целью было разгадать загадку. От этого предка разошлись два родственных семейства ферментов: одно специализируется на коротких фрагментах ДНК, другое работает и с ДНК, и с РНК, и различаются они даже устройством - один собирается из двух частей, другой из восьми. Поиск единственной «поворотной» мутации, которая объяснила бы такую разницу, ничего не дал. Тогда учёные восстановили сразу несколько промежуточных предковых форм и получили, по сути, отдельные кадры эволюционного пути. Оказалось, что крупные различия сложились из множества мелких, почти незаметных перестроек, которые накапливались и усиливали друг друга.
Вывод выходит за рамки одного эксперимента: новая функция белка вовсе не обязана появляться внезапно, куда чаще она вырастает исподволь. А заодно работа намекнула на любопытное: сверхкороткие фрагменты ДНК из двух звеньев, изученные гораздо хуже своих РНК-аналогов, возможно, играют в клетке собственную, пока неразгаданную роль.
@SciTechQuantumAI
Математики решили задачу о картине и четырех гвоздях
Голландские математики потратили массу времени на попытки повесить картину на четыре гвоздя с одним абсурдным условием. Вытаскиваешь любую одну опору, конструкция обязана висеть, убираешь две любые, холст летит на пол. В итоге задачу поручили алгоритму и выяснили минимальное количество витков веревки. Оказалось ровно 16 обходов, хотя изначально участники эксперимента насчитывали 80.
Казалось бы, зачем технарям возиться с карабинами и шпагатом. На деле исследователи собрали физический аналог логического вентиля и визуализировали монотонные булевы функции. Гвозди выступают переменными, витки работают как шифр. Убираешь опору, символы в уравнении взаимно сокращаются. Строка обнулилась, система рушится. По сути мы наблюдаем аппаратную реализацию алгоритма без капли электричества.
Подобные концепции напрямую перетекают в теорию голосования и современную криптографию, помогая программировать сложные правила отказоустойчивости. Первую версию подобной головоломки с двумя гвоздями предложил математик А. Спивак еще в 1997 году, а общая теория подтверждает возможность создания таких конструкций для любого числа опор.
@SciTechQuantumAI
Нейросети требуют турбин. Зачем SpaceX отливает суперсплавы для ИИ
Гонка алгоритмов окончательно уперлась в розетку. Покупка тысяч ускорителей больше не гарантирует лидерства, если серверные стойки нечем питать. SpaceX решила радикально обойти ограничения старых энергосетей и начала строить в Техасе собственный литейный цех. Инженеры компании планируют самостоятельно отливать лопатки для газовых турбин. Свое производство позволит запускать новые локальные электростанции на 18 месяцев быстрее и бесперебойно питать гигантские вычислительные кластеры вроде суперкомпьютера Colossus.
С инженерной точки зрения турбинная лопатка сложнее многих микросхем. Деталь работает в потоке раскаленного газа при температурах выше собственной точки плавления. Металл выдерживает адскую нагрузку только благодаря сложной системе внутренних каналов охлаждения. Технологи выращивают каждую лопатку в вакуумной печи в виде цельного монокристалла. Монолитная структура без микроскопических внутренних границ критически повышает прочность суперсплава. Традиционные производители обкатывают подобные процессы десятилетиями, но нехватка гигаватт заставляет xAI форсировать материаловедение.
Аппетиты индустрии растут пугающими темпами. Через четыре года мировые дата-центры начнут потреблять до 950 тераватт-часов. Установка турбин прямо возле серверов дает технологическим гигантам независимость от неповоротливых энергетиков, но сразу упирается в жесткие экологические запреты из-за выбросов оксидов азота. Фокус развития искусственного интеллекта сместился. Узким местом машинного обучения внезапно стали не алгоритмы и кремниевые чипы, а тяжелая промышленная энергетика и металлургия.
@SciTechQuantumAI
Белая футболка больше не чемпион жары
Обычно в жару советуют носить белое, потому что светлая одежда меньше нагревается на солнце. Но новый материал показал неожиданный результат. Во время испытаний он нагревался на 4,2 °C меньше обычного белого хлопка и на 6,2 °C меньше хлопка того же фиолетового цвета.
Материал отражает почти 88% солнечного излучения и одновременно хорошо отдаёт накопленное тепло. В отдельном эксперименте им накрыли поверхность, имитирующую человеческую кожу. Под такой тканью она была на 8 °C холоднее, чем без одежды, тогда как белый хлопок снижал температуру максимум на 4,6 °C.
При этом материал лёгкий, гибкий, пропускает водяной пар и отталкивает воду. После 50 стирок охлаждающие свойства практически не изменились, а длительное воздействие ультрафиолета тоже не испортило его характеристики.
Пока технология экспериментальная, но идея выглядит многообещающе.
@SciTechQuantumAI
Как мозг решает, чему верить, когда данных не хватает
Наш мозг почти никогда не располагает полной картиной. Он постоянно действует в условиях неопределённости и на ходу решает, каким сигналам доверять, а какие отбросить. Недавно биологи заглянули внутрь этого процесса - и то, что там обнаружили, оказалось интереснее прежних представлений.
За такие решения отвечает лобно-теменная сеть - участки коры, которые собирают данные из разных областей мозга и помогают выбрать реакцию. Долгое время считалось, что в сложных ситуациях она просто работает интенсивнее. Чтобы всё проверить, учёные дали 38 добровольцам задачу с меняющимися правилами: человек заучивал связь между картинками и определёнными движениями, а затем правила внезапно переставали работать, и приходилось разбираться заново - что пошло не так и как теперь отвечать верно.
Сканирование показало неожиданное. Столкнувшись с неопределённостью, лобно-теменная сеть не усиливает активность, а перестраивает свои связи. На каждом шаге решения - заметить ошибку, понять причину, выдвинуть новую догадку, проверить её - она подключает разные участки мозга, те, где именно сейчас хранится нужная информация. Иначе говоря, мозг не держит одну постоянную схему, а всякий раз пересобирает её под конкретный вопрос.
Тот же механизм помогает нам подстраивать поведение под обстановку: говорить громко на улице, но тише в библиотеке. А сбой в перенастройке может стоять за трудностями с самоконтролем - поэтому авторы рассчитывают, что открытие поможет точнее изучать СДВГ и шизофрению.
@SciTechQuantumAI
IBM собирает квантовый компьютер из отдельных холодильников
Будущему квантовому компьютеру IBM понадобится около 10 тысяч кубитов, но размещать все процессоры в одном гигантском холодильнике компания не планирует. Вместо этого машину решили собрать из отдельных криогенных модулей и соединить их между собой. Первый шаг уже сделан: два таких блока удалось состыковать и одновременно охладить почти до абсолютного нуля - примерно до минус 273 °C, это холоднее, чем в открытом космосе.
Такой холод сверхпроводящим кубитам необходим: они крайне чувствительны к теплу и помехам, которые ломают квантовые состояния и плодят ошибки. Наращивать мощность за счёт всё более крупных чипов не выйдет - число кубитов на одном чипе ограничено. А один холодильник-гигант пришлось бы бесконечно увеличивать вместе со всей системой охлаждения и кабелями, да и обслуживать его было бы крайне тяжело.
Главная трудность - заставить модули работать как единое целое. Внутри чипа кубиты связаны короткими соединениями, а между холодильниками расстояние куда больше, поэтому IBM тянет между ними специальные сверхпроводящие кабели длиной около метра. Пока подтверждён лишь начальный этап: модули соединили, охладили и проверили простые операции. Самое сложное впереди - научиться выполнять квантовые вычисления через границу между холодильниками с достаточно низким уровнем ошибок. Всё это фундамент для компьютера Starling, который IBM обещает к 2029 году: около 10 тысяч кубитов и цепочки до 100 миллионов операций за сеанс - то, что сегодняшним машинам недоступно.
@SciTechQuantumAI
Жилет, который спасёт космонавтов от солнечной бури
В космосе солнечная буря - реальная угроза: за считаные часы Солнце выбрасывает потоки протонов, способные вызвать лучевую болезнь. На Земле нас прикрывают атмосфера и магнитное поле, но по пути к Луне или Марсу этой брони нет. Обшить весь корабль толстой защитой не выйдет - каждый лишний килограмм слишком дорого выводить с Земли. И инженеры нашли изящный обходной путь.
Идея жилета AstroRad проста: защищать не весь корабль, а самые уязвимые части тела. Особенно ценен костный мозг - он производит клетки крови и в основном сосредоточен в костях таза. Поэтому жилет прикрывает таз, грудь и живот, а руки, ноги и голова остаются почти открытыми. Материал - полиэтилен, богатый водородом: его ядра-протоны отлично тормозят летящие частицы. А чтобы жёсткая пластина не сковывала движения, её разбили на тысячи мелких стержней между слоями эластичной ткани - и жилет гнётся вместе с телом.
Испытали его на беспилотной миссии Artemis I вокруг Луны: вместо людей полетели два манекена с 12 тысячами датчиков радиации - одного одели в жилет, другого оставили без. Настоящей бури не случилось, поэтому расчёты прогнали через модели реальных вспышек прошлого. Итог: жилет способен срезать дозу процентов на 60 и сэкономить астронавту до нескольких сотен дополнительных дней работы в космосе. Панацеей он не станет - против более мощных галактических лучей почти бесполезен, но в нём можно продолжать работать, а не отсиживаться в защищенном отсеке корабля.
@SciTechQuantumAI
В Пекине открылся бар, где к пиву бесплатно подают… DeepSeek?
В китайской столице работает AGI Bar - заведение, где вместе с напитками гостям бесплатно достаётся доступ к DeepSeek. Никаких подписок и оплаты за запросы: владельцы поставили два компактных компьютера Nvidia DGX Spark и запустили модель прямо в баре. Считай, вместо закуски.
Место целиком про мир ИИ - и с юмором. На стенах логотипы ИИ-лабораторий, на экране крутят вакансии технологических компаний, а в меню есть коктейль под названием AGI: в бокале почти одна пена и капелька пива. Тонкая шутка над ажиотажем вокруг «искусственного общего интеллекта», которого пока никто в глаза не видел. Говорят, есть даже годовой безлимит на пиво.
Но за приколом прячется вполне серьёзная идея. Своё железо - значит, никакой платы облачному провайдеру за каждый запрос, поэтому модель и раздают бесплатно. Владелец бара всерьёз считает, что вычислительные мощности в общественных местах однажды станут такой же привычной вещью, как бесплатный Wi-Fi. И Пекин уже проверяет это на практике.
@SciTechQuantumAI
ИИ придумал вирус с нуля, и тот оказался жизнеспособным
ИИ уже проектирует вирусы целиком, и некоторые из них действительно работают. Нейросети Evo 1 и Evo 2 поручили написать полный геном бактериофага, после чего предложенную ДНК синтезировали в лаборатории и проверили на живых бактериях.
Результат оказался вполне достойным. Из 285 собранных геномов 16 породили жизнеспособные вирусы, которые смогли подавлять рост кишечной палочки. Причём некоторые варианты довольно сильно отличались от природного оригинала.
Два рабочих фага пережили больше 50 изменений в белках, хотя случайный набор такого количества замен почти наверняка сломал бы вирус. Похоже, модель умеет находить не просто отдельные удачные мутации, а целые сочетания изменений, которые могут работать вместе.
До опасного вируса по одному промпту технология пока не дошла. Но неприятная граница уже пройдена: ИИ выдал полный геном, который можно физически собрать, и часть таких конструкций действительно заработала. Причём нынешние ограничения держатся не на какой-то непреодолимой защите самой технологии, а во многом на том, какие данные разработчики решили не давать модели. Если аналогичную систему обучат на другом наборе вирусов, вопрос биобезопасности встанет очень остро.
@SciTechQuantumAI
Солнце убьёт Землю через 1,8 млрд лет. Учёные предлагают не убегать, а перестроить космос под себя
Через миллиард с лишним лет Солнце разгорится настолько, что океаны начнут испаряться, а жизнь на Земле станет невозможной - задолго до того, как звезда раздуется в красного гиганта. Обычно в таких сценариях в фильмах человечество грузится на корабли и улетает к другой звезде. Но новая научная работа предлагает дерзкую альтернативу: остаться дома и переделать Солнечную систему под себя.
План звучит как научная фантастика, но законам физики не противоречит. Сначала - гигантский экран с противовесом, который прикроет Землю от лишнего света. Потом, когда Солнце начнёт расширяться, планету плавно оттолкнут на дальнюю орбиту, гоняя мимо неё астероиды: их гравитация будет по чуть-чуть тянуть Землю прочь от звезды. А когда Солнце погаснет совсем, ему найдут замену - искусственное светило на топливе из атмосфер Юпитера и Сатурна, с лазерами и зеркалами, которое сохранит смену дня, ночи и времён года.
Есть нюанс: всё это потребует почти безграничных ресурсов, управления целыми планетами и конструкций, что должны пережить нынешний возраст Вселенной. Готового чертежа нет. Но сама идея завораживает, согласитесь? Если бы всё было так легко…
@SciTechQuantumAI
Эти очки показывают свет за пределами человеческого зрения
Инфракрасный луч может пройти прямо перед глазами, а человек даже не заметит его. Исследователи решили исправить этот эволюционный промах и создали очки, которые превращают невидимое излучение в цветное изображение поверх реального мира. Прототип весит всего 23 г, примерно как обычная оправа.
За преобразование отвечают квантовые точки из теллурида ртути и органические светодиоды. Сначала невидимые фотоны создают электрический ток, затем OLED-слой загорается красным, голубовато-зелёным или смешанным цветом. Оттенок зависит от длины волны и силы сигнала, поэтому близкие источники проще отличить друг от друга.
Камера и отдельный экран очкам не нужны. Полупрозрачный слой пропускает обычный свет, а инфракрасные лучи, метки или контуры появляются поверх комнаты, людей и предметов. Во время испытаний устройство показывало движущиеся фигуры без сильного размытия.
До серийного продукта ещё далеко. Прототип не измеряет температуру и не заменяет тепловизор или ночную оптику. Разработчикам предстоит увеличить рабочую площадь, обеспечить питание и надёжно изолировать токсичный материал. Зато сама технология может однажды дать человеку дополнительный канал зрения для навигации, связи и работы с датчиками.
@SciTechQuantumAI
25 лет искали новую физику в поведении мюона. А нашли загадку похуже
Есть частица под названием мюон - тяжёлый брат электрона. Если поместить его в магнитное поле, он начинает вращаться, как наклонённый волчок. И вот скорость этого вращения четверть века не давала физикам покоя: эксперименты показывали, что мюон крутится чуть-чуть быстрее, чем предсказывает теория. Расхождение - всего одна миллионная. Но в мире элементарных частиц такая мелочь может означать, что рядом прячется неизвестная сила или даже частица тёмной материи.
Учёные строили огромные установки, чтобы поймать этот эффект: магнитное кольцо диаметром 15 м даже везли через полстраны по морю и рекам. И в 2021 году загадку, казалось, решили. Новый расчёт на суперкомпьютерах совпал с экспериментом почти идеально - никакой новой физики, всё объясняется известными частицами. Хеппи-энд?
Не совсем. Дело в том, что старый способ расчёта тоже был правильным - ведь он опирался не на формулы, а на реальные измерения с ускорителей. И теперь у физиков два надёжных метода, которые дают разные ответы. Хуже того: новосибирский коллайдер VEPP-2000 обновил детектор и получил результат, который расходится даже с его собственными прежними измерениями. Ошибку в калибровке пока никто найти не смог.
Раньше спорили, странно ли ведёт себя мюон. Теперь спорят, какие измерения вообще считать верными. И либо это скрытая ошибка в тонкой настройке экспериментов, либо - что куда интереснее - в столкновениях частиц всё-таки участвует что-то, чего нет в учебниках.
@SciTechQuantumAI
ИИ сам сделал космическую игру. За сутки
Разработчик Аншу Чимала дал нейросети Claude Opus 5 пустой репозиторий и одно задание: собрать красивую игру про космос. Итог - браузерная The Long Silence, где вы летаете на корабле, ходите по отсекам и исследуете планеты. Весь код, графику, звуки и 3D-модели ИИ сделал почти без человека.
Условие было жёстким: ничего не скачивать, всё создавать с нуля. Чтобы вылепить космический корабль, Claude сам подключил редактор Blender и моделировал его деталь за деталью. А качество проверял второй ИИ-критик - он сравнивал скриншоты со Starfield, искал косяки и отправлял правки обратно.
До уровня ААА, правда, так и не дотянули: критик находил недостатки всю ночь, и Чимала в итоге остановил процесс руками. Большую часть времени нейросеть пахала сама - пока разработчик спал. Это уже второй такой опыт: до этого похожим образом собрали шутер Claude of Duty на 55 тысяч строк кода.
Вывод? ИИ реально умеет вести большую задачу часами и проверять сам себя. Но «игра за один промпт» - пока красивая условность: направление, приоритеты и финальную полировку всё ещё задаёт человек.
@SciTechQuantumAI
Компьютер на 460 советских радиолампах
Пока все нормальные люди радуются компактности современных процессоров, пенсионер Майк решил сделать все наоборот. Энтузиаст выкатил, точнее, вывесил на стену своего дома почти двухметровое чудовище, собранное из сотен советских радиоламп. И нет, это не модный светильник, это реальный вычислитель, который, пускай и небыстро, но способен выполнять программы и ворочать многоразрядными данными. Прям квантовый компьютер, только наоборот.
Вся эта радость держится на 460 восстановленных лампах 6Н3П лохматых 50-х и 60-х годов. Представьте: 920 триодов образуют логику, регистры, оперативную память и арифметику. Хотя архитектура здесь вполне себе восьмибитная, это не мешает выполнять сложные 64-битные операции, например, считать последовательность Фибоначчи.
Включать это хозяйство — отдельный ритуал. На прогрев ламп уходит минута, а на тепловую стабилизацию системы — все десять. Фактически это 20-килограммовый электрический обогреватель, так что комнату зимой топить не придется. Для настройки — стремянка, для вывода — механические сегменты от часов британских жд, а в будущем — симулятор полета дирижабля. Главное, огнетушитель держать поблизости, а то у Майка предыдущая машина дважды "хлопала".
@SciTechQuantumAI
🤗 Уравнения Навье-Стокса пали под натиском тераватт: триумф разума или победа грубой силы?
Очередная задача тысячелетия пала жертвой кремния, если верить свежей публикации на 165 страниц от создателей чат-ботов. Внутренний ИИ доказал, что гладкие течения способны порождать сингулярность, то есть скорость движения внутри сжимающегося вихря улетает в бесконечность. Чтобы отсечь крики скептиков, доказательство закодили на строгом математическом языке Lean, превратив проверку сложнейшей логики в банальный прогон компилятора.
Магия рассеивается, если взглянуть на цену победы. Никакого одинокого гения вроде Перельмана тут нет, результат выдала фабрика из десяти тысяч агентов, сжегшая прорву энергии за 88 часов непрерывных расчетов. Нам пытаются продать сказку о запредельном интеллекте, хотя по факту мы наблюдаем триумф тотального перебора на стероидах, помноженного на чужие наработки по родственным уравнениям Эйлера.
Для индустрии этот прецедент важнее прикладной гидродинамики. Доказательство математических теорем теперь переходит из разряда искусства в категорию задач, решаемых бюджетом на видеокарты и правильным промптом для верификатора. Осталось подождать два года вердикта комиссии, но уже сейчас ясно: наука окончательно превратилась в гонку вычислительных мощностей, где одиночкам ловить больше нечего.
#ии, #наука, #технологии @SciTechQuantumAI
Секунда, которая может сломать интернет
Одна секунда способна обрушить мировые базы данных и энергосети, поэтому международные хранители времени решили навсегда отвязать земные часы от вращения планеты.
С 1972 года глобальное время регулярно подгоняют под астрономическое. Когда разница достигает критической отметки, к суткам добавляют високосную секунду. Люди лишнее мгновение не замечают, а вот электроника реагирует крайне болезненно. Телекоммуникации, спутники и серверы жестко зависят от строгой хронологии, и внезапный временной скачок моментально ломает рабочие алгоритмы.
Крупные технологические компании обходят проблему собственными методами и плавно растягивают лишнюю секунду на полные сутки. Теперь возникла угроза посерьезнее. Вращение Земли ускорилось, из-за чего время впервые придется не добавлять, а отнимать. Цифровая инфраструктура никогда не сталкивалась с отрицательной секундой. Возможные последствия эксперты прямо сравнивают с легендарной «проблемой 2000 года».
Международное бюро мер и весов предложило радикальный план спасения. Осенью ученые проголосуют, чтобы перестать синхронизировать мировые часы с положением планеты. Новые правила заработают весной 2027 года, а максимально допустимую разницу между астрономическим и цифровым временем увеличат с долей секунды до целого часа.
Шестьдесят минут будут накапливаться около тысячи лет, зато вычислительные сети получат выгоду сразу. Разработчикам больше не придется переживать из-за внезапных скачков времени на серверах.
@SciTechQuantumAI
Компьютер, который можно вырастить на чашке Петри
Инженеры превратили генетически модифицированные бактерии в живые аналоги транзисторов. Отдельные колонии принимают химические сигналы, обрабатывают их и передают соседям. Из 24 колоний исследователи собрали схему, которая умеет складывать двоичные значения и направлять сигнал к нужному выходу.
Для работы использовали пять типов бактерий. Колонии печатают на питательной среде и размещают в нужном порядке. Расположение определяет функцию схемы. Чтобы изменить вычисление, достаточно переставить колонии. Генетическую программу клеток заново менять не требуется.
Один вычислительный цикл занимает около восьми часов. Смысл такой системы не в скорости. Бактерии могут работать прямо в биологической среде, где возникают нужные сигналы.
Такую сеть можно разместить на растении. Колонии смогут распознавать засуху, вредителей или грибковую инфекцию и запускать заданную реакцию.
Сейчас схемы работают только в лаборатории на питательной среде. Логическую плату уже можно собрать из живых клеток и перепрограммировать их расположением.
@SciTechQuantumAI
41 эксабайт в грамме биоматериала. Как в Шанхае починили ДНК-память
Ученые давно обещают превратить молекулы в идеальную флешку, но раньше половина потенциальной емкости терялась из-за грубых алгоритмов. Исследователи из Шанхайского университета Цзяотун решили проблему и написали кодек Siyuan Code. Программа выжимает максимум из генетического материала и позволяет упаковать 41 эксабайт информации в один грамм.
Раньше емкость носителей падала из-за жестких биохимических лимитов. Классические алгоритмы отбрасывали огромные куски кода вместе с нормальными комбинациями нуклеотидов, чтобы перестраховаться и не допустить ошибок, когда искусственно создают молекулы. Новый подход заранее отсекает проблемные цепочки и берет в работу абсолютно все пригодные варианты. Плотность данных подскочила до 1,66 бита на нуклеотид, а скорость кодирования догнали до мегабайта в секунду. Так работали самые первые флешки.
Вставлять пробирку вместо SSD в домашний компьютер мы начнем не скоро, поскольку синтезировать и читать молекулы по-прежнему очень дорого. Зато для холодных архивов появилась отличная альтернатива. Корпорации скоро смогут перенести огромные дата-центры в пару компактных холодильников и навсегда забыть, как тяжело менять сгоревшие жесткие диски.
@SciTechQuantumAI
Квантовая связь впервые прошла 21 км просто по воздуху
Обычно квантовые сети прячут фотоны внутри оптоволокна. Американские учёные сделали наоборот и выпустили их наружу. Луч с квантовыми состояниями света прошёл 21 км через атмосферу между Стоуни-Брук и Брукхейвенской лабораторией, а затем исследователи повторили эксперимент уже с запутанными фотонами.
Главной проблемой оказалось не расстояние, а обычный воздух. Нагретые здания, асфальт, ветер и перепады температуры постоянно искривляют луч. Чтобы не потерять единичные фотоны по дороге, инженеры позаимствовали технологии у астрономов. Адаптивная оптика отслеживает искажения, а деформируемые зеркала корректируют луч тысячи раз в секунду.
Теперь команда готовит маршрут почти на 48 км через пролив Лонг-Айленд до Йельского университета. Следующая цель ещё амбициознее: научиться передавать квантовую информацию на спутники и в перспективе соединять квантовые сети на расстояниях, где прокладывать тысячи километров оптоволокна уже слишком сложно и дорого.
@SciTechQuantumAI
Почему звук кита заставил ученых заговорить об Эйнштейне
Киты помогли ученым столкнуться с эффектом, который на первый взгляд выглядит почти как нарушение теории относительности. При акустическом слежении за финвалами, одними из крупнейших китов на Земле, программа временами показывала, что звук распространяется под водой со скоростью до 3000 метров в секунду. Это почти вдвое выше обычных значений для морской воды.
Причина оказалась в отражении звука от поверхности океана. Голос кита приходит к гидрофону двумя путями: напрямую и после отражения от границы воды и воздуха. Две волны накладываются друг на друга, меняют форму сигнала и сдвигают его самый сильный пик. Алгоритм принимает этот пик за момент прихода звука и получает физически невозможную скорость.
Именно здесь возникает связь с теорией относительности. Она запрещает передавать информацию быстрее скорости света, но в данном случае никакая информация сверх допустимого предела не движется. Интерференция лишь заставляет максимум волны появиться раньше ожидаемого. Подобные эффекты могут происходить и со светом: отдельные характеристики импульса тоже могут формально двигаться быстрее света без нарушения причинности.
Теперь эффект проверят в лаборатории сначала на звуке, а затем на свете. Если расчеты подтвердятся, ученые смогут точнее определять, где находятся киты, отслеживать их миграцию и лучше оценивать опасные пересечения с морскими маршрутами.
@SciTechQuantumAI
Всем по 10 тысяч: Тайвань сорвал куш на буме ИИ
Сейчас технологические гиганты зарабатывают состояния на нейросетях, а обычные люди остаются в стороне. На Тайване решили исправить эту несправедливость. Местные власти намерены выплатить каждому гражданину по десять тысяч местных долларов из рекордных бюджетных доходов, полученных на волне высокого спроса на полупроводники.
Экономика острова демонстрирует рекордный двузначный рост ВВП третий квартал подряд. Производство чипов и развитие инфраструктуры искусственного интеллекта приносят огромную прибыль, а правительство направляет часть средств на поддержку населения. Помимо единовременной выплаты, в бюджете следующего года заложено масштабное увеличение расходов на социальную сферу, детские пособия и оборону, которая превысит три процента ВВП. На десять ключевых инициатив в сфере нейросетей выделяют 40,6 миллиарда тайваньских долларов, одновременно развивая региональную инфраструктуру.
Когда технологический бум начинает приносить пользу всему населению, а не только акционерам корпораций, общество начинает иначе относиться к цифровизации.. Тайвань показывает редкий пример государственного менеджмента, где кремниевое превосходство конвертируется в народное благосостояние, а не оседает в офшорах техногигантов.
@SciTechQuantumAI
Ноты вместо слов: способен ли человек выучить язык, состоящий из только музыки?
Что, если бы люди говорили не словами, а мелодиями - и смысл прятался бы в самих нотах и переходах между ними? Идея кажется чистой фантастикой, но лингвисты проверили: реально ли выучить такой язык? Оказалось, главное препятствие совсем не то, которое приходит на ум в первую очередь.
Абсолютный слух, вопреки интуиции, не нужен - он встречается редко и для языка необязателен. Важнее относительный слух: умение слышать, насколько следующий звук выше или ниже предыдущего. Фразу можно начать с любой высоты, и смысл сохранится, пока расстояния между нотами прежние. А такой слух есть почти у всех и легко тренируется. Более того, музыкой можно передавать даже настроение: отрывистые ноты - точность, дрожащий звук - неуверенность, а сдвиг на полтона можно использовать для сарказма.
Настоящая сложность в другом - в многоголосии. Чтобы понять фразу, пришлось бы одновременно следить за несколькими мелодиями сразу: одна несёт значение слов, другая размечает их границы, третья добавляет эмоции. Именно так, кстати, устроен язык инопланетянина Рокки из Проекта „Аве Мария". Живым такой язык делает как раз способность звучать в несколько голосов разом - а вот с этим человеческое ухо справляется тяжелее всего.
@SciTechQuantumAI
Учёные сделали мягкую линзу, которая наводит фокус, прямо как человеческий глаз
Наш глаз перестраивает фокус мгновенно и незаметно: только что читал мелкий текст - и вот уже смотришь вдаль. Камерам для этого нужна сложная механика: моторчик двигает жёсткие линзы туда-сюда. Инженеры предложили другой путь - мягкую линзу, которая меняет фокус от слабого электрического сигнала. Ток слегка растягивает эластичную мембрану, линза меняет кривизну - и наводится на объект на другом расстоянии. Никаких моторов и подвижных деталей.
Главная сложность была в электродах. Чтобы управлять линзой током, поверх неё нужен проводящий слой - но обычные проводники непрозрачны и перекрывают свет, поэтому раньше их прятали по краям, раздувая размер устройства. Помог восстановленный оксид графена: он проводит ток и при этом пропускает свет, так что электрод удалось разместить прямо под линзой.
Есть, правда, загвоздка. Чем больше графена, тем лучше он проводит ток - но тем меньше пропускает света. Идеальную золотую середину между этими двумя крайностями пока найти не удалось, и именно это мешает пустить технологию в дело. Но игра стоит свеч: такая оптика напрашивается всюду, где на счету каждый миллиметр - в крошечных медицинских камерах, в автофокусе смартфонов, в очках дополненной реальности. До прилавка ещё далеко, но главное уже доказано - оно работает.
@SciTechQuantumAI
Машина времени по законам физики: где подвох?
Общая теория относительности допускает безумную вещь: маршруты, по которым можно вернуться в собственное прошлое. Ты всё время летишь вперёд по своим часам - а в итоге оказываешься в той же точке и в том же моменте, откуда стартовал. Первую такую модель придумал ещё Курт Гёдель в 1949 году, но её сочли математическим курьёзом. Всё изменилось, когда Кип Торн описал «кротовины» - тоннели, срезающие путь через пространство-время. Разгони один вход почти до скорости света - и получишь машину времени.
Дальше начинается самое интересное - парадоксы. Что если вернуться в прошлое и помешать собственному деду завести детей? Тогда ты не родишься, а значит, и не сможешь вернуться. Физики проверили эту логику на бильярдном шаре, который выкатывается из кротовины в прошлое и бьёт по самому себе - по той своей версии, что ещё только катится к тоннелю. И расчёты показали удивительное: шар может задеть эту раннюю версию, изменить её траекторию - но всё равно направить её точнёхонько в тоннель. Причинность не рвётся. Прошлое как будто само не даёт себя сломать.
Стивен Хокинг был уверен, что природа в принципе не пустит нас в прошлое, и назвал это «защитой хронологии». А чтобы проверить это, в 2009 году он устроил вечеринку с шампанским и шарами - но приглашения разослал только после того, как всё закончилось. Расчёт был на гостей из будущего, которые узнают о вечеринке и вернутся к нужному моменту. Не пришёл никто. Может, тем, кто способен вернуться, есть куда более важные моменты в истории, чем вечеринка одного физика — и куда более веские причины не показываться нам на глаза.
@SciTechQuantumAI
Вторая жизнь Чандрасекара: физик, который каждые пять лет начинал с нуля
После разгрома, который устроил ему Артур Эддингтон, Чандрасекар понял горькую вещь: даже верная идея беспомощна, если за ней стоит человек без власти. Его расчёты никто не опроверг, лучшие физики мира соглашались с ним - но в частных письмах, а не с трибуны. Вместо того чтобы сорок лет спорить с великим астрономом, он в 1937 году уехал с женой в США и начал научную жизнь заново.
В Чикаго было непросто: против его назначения возражал декан, которому не нравилась мысль о профессоре-азиате. Но именно там сложился знаменитый метод Чандрасекара. Он выбирал большую область физики, изучал в ней почти всё написанное, заново выводил ключевые результаты и сводил их в стройную математическую систему. Закончив, писал книгу и переходил в совершенно новую тему - так он прошёл через звёздную динамику, перенос излучения, турбулентность и теорию относительности. Каждые несколько лет он добровольно становился новичком. Ведь идею можно высмеять или присвоить, а человека, который умеет создавать новые идеи, остановить куда труднее.
Есть ещё одна показательная история. В Чикаго он читал сложный курс, на который в итоге записались всего два студента. Дорога до кампуса занимала часы, зимой - через снег, и коллеги предлагали курс закрыть. Чандрасекар продолжал ездить. Позже обоих его слушателей, Ли и Янга, наградили Нобелевской премией - на 26 лет раньше, чем его самого.
А ещё почти 20 лет он редактировал главный астрофизический журнал страны и следил, чтобы чужие смелые работы оценивали по существу, а не по имени автора. Человек, чью идею когда-то растоптали из-за статуса, получил не власть над Эддингтоном, а возможность самому им не стать.
@SciTechQuantumAI
Он был прав. Но самый влиятельный астрофизик Британии публично его уничтожил
11 января 1935 года, Лондон, заседание Королевского астрономического общества. 24-летний Субраманьян Чандрасекар показывает расчёты: мёртвая звезда тяжелее 1,4 массы Солнца не может спокойно угаснуть - равновесие исчезает, и её ждёт коллапс. Доклад окончен. И тут встаёт сэр Артур Эддингтон - живой символ мировой астрофизики, человек, который когда-то помог всему миру поверить Эйнштейну.
Эддингтон не задаёт вопросов и не ищет ошибку в формулах. Он зачитывает заранее подготовленную речь против всей работы Чандрасекара и заявляет: должен существовать закон природы, который запретит звезде вести себя так абсурдно. Мол, звезда не может коллапсировать, потому что это нелепо, а раз нелепо, значит расчёт ошибочен. Молодой физик понимает: его пригласили не для дискуссии, а для публичной казни.
Самое горькое в том, что Чандрасекар был прав, и лучшие умы эпохи это знали. Бор, Паули, Дирак - никто из них не нашёл ошибки в его выкладках. Вот только своё согласие они высказывали в письмах и частных разговорах, а публично защищать студента почти никто не стал. А один астроном позже честно признался: доводы Эддингтона показались ему убедительными просто потому, что их произнёс сам Эддингтон.
Почему великий учёный не мог отступить? Позже выяснилось: предел Чандрасекара рушил картину мира, которую Эддингтон строил всю жизнь. На прямой вопрос, насколько его теория зависит от спорного момента, он ответил одним словом - «полностью». Вселенная, впрочем, в этом споре не участвовала: звёзды продолжали пересекать роковую черту и превращаться в чёрные дыры, не зная, что сэр Артур назвал это абсурдом.
@SciTechQuantumAI
Запомните число 1,4. От него зависит, взорвётся звезда или нет
Есть невидимая черта, которая отделяет тихую смерть звезды от космической катастрофы. Это примерно 1,4 массы Солнца, упакованные в шар размером с Землю. Пока мёртвая звезда легче этой границы, она спокойно остывает и постепенно превращается в холодный космический уголь. Но стоит перейти черту - и спокойного угасания уже не будет: звезду ждёт термоядерный взрыв, а её остаток превратится в нейтронную звезду или чёрную дыру.
Самое удивительное в том, что это число не увидели в телескоп и не измерили в лаборатории - его вычислил на кончике пера 19-летний студент из Индии, Субраманьян Чандрасекар. Он сделал это во время многонедельного плавания из Индии в Англию. В его расчётах столкнулись три великие теории XX века: гравитация тянула звезду сжаться, квантовая механика давала электронам силу сопротивляться, а теория относительности ставила этому сопротивлению жёсткий предел. Именно на их пересечении и родилось число 1,4.
Такое открытие должно было стать началом блестящей карьеры - а обернулось драмой. Самый влиятельный астрофизик Британии Артур Эддингтон публично разгромил расчёты юного индийца перед полным залом, заявив, что природа просто обязана не допускать подобного «абсурда». Из-за его авторитета верную идею отвергали десятилетиями - хотя ни одного уравнения Эддингтон так и не опроверг.
Это лишь первая часть истории - о триумфе. Дальше будут унижение и, наконец, признание.
@SciTechQuantumAI
Порвалось живое платье из грибницы? Учёные предлагают его покормить
Китайцы создали гибкое полотно из живого грибного мицелия. Материал способен обновлять повреждённую поверхность, менять цвет и частично защищать от ультрафиолета.
Основа - плотная сеть нитей гриба Cordyceps militaris. Её обработали глицерином, сохранив одновременно мягкость, эластичность и живые клетки. Листы можно сгибать и сшивать, и из них уже даже собрали экспериментальный наряд, хотя до грибных коллекций в магазинах пока далеко.
Самое интересное начинается после добавления питательной среды. Мицелий выпускает новые нити и закрывает мелкие дефекты свежим ворсистым слоем. Встроенные дрожжи создают цветные узоры прямо внутри полотна, а другой гриб вырабатывает меланин, который поглощает часть ультрафиолета.
У живой ткани есть характер и немало капризов. Её нужно защищать от бактерий, осторожно стирать и правильно хранить. За 41 день образцы почти полностью разложились, поэтому раньше модных курток технология может добраться до упаковки, занавесок и временных предметов интерьера.
@SciTechQuantumAI