10394
Здесь много физики и космоса, и немного личных впечатлений автора. Вопросы и предложения отправляйте мне в личку @korzhimanov Мой сайт-визитка: http://korzhimanov.ru Мой научно-популярный блог: http://physh.ru
Ох... скончался Валерий Рубаков :(
https://postnauka.ru/themes/rubakov
Если вы в Нижнем Новгороде и гадаете, куда бы пойти послушать что-нибудь развлекательно-познавательное, то спешу поделиться с вами ссылкой на канал @naukann: анонсы научпоп-мероприятий и ничего лишнего
Читать полностью…
Что же мы тут видим?
Это три изображения одной сверхновой AT 2016jka ("SN Requiem") и где-то должно быть четвёртое!
Но как учёные это поняли? По спектру сверхновой и галактики стало ясно, что это одна и та же сверхновая в галактике, свет от которой исказился под действием скопления галактик - оно образовало гравитационную линзу.
Мы видим три изображения сверхновой, а четвёртое появится в… 2037 году +- 2 года! Представьте себе, мы увидим взрыв сверхновой, который уже видим)) - поразительно! Это просто космос!
Учёные рассчитали дату с помощью компьютерного моделирования гравитационной линзы, которую создаёт массивное скопление галактик MACS J0138 (в центре картинки) и размазывает изображение галактики по краям (желтый цвет).
Кружки - это изображение сверхновой в этой размазанной галактике. Желтый кружок сверху слева на правом снимке - ожидаемое месторасположение четвёртого изображения сверхновой, которое появится в 2037 году. Три кружка на правом снимке - потускневшие изображения сверхновой. Ждём;).
Сюкуро Манабе и Клаус Хассельманн получили половину премии за свои работы по физическому моделированию климата Земли и прогноз глобального потепления. А Джорджо Паризи — вторую половину за открытие связи между беспорядком и флуктуациями в физических системах
Читать полностью…
Через пять минут начинают https://www.youtube.com/watch?v=LJJoPCtgpQI
Читать полностью…
Полтора года назад писал про миссию BepiColombo по изучению Меркурия bit.ly/mercury-bepicolombo А 1 октября он совершил свой первый пролёт вблизи планеты и, конечно, прислал фоточку
Читать полностью…
Если не знаете, чем таким развлечься этим летом, то можно попробовать почитать что-нибудь умное. И чтобы начать было легче, Альпина нон-фикшен предлагает 65 книг бесплатно: https://ebook.alpina.ru/category/3236/bestsellers
Из физики можно выбрать, например, «Физику будущего» Митио Каку https://ebook.alpina.ru/book/9808 — уже ставшую классикой
Другие варианты:
«Складки на ткани пространства-времени: Эйнштейн, гравитационные волны и будущее астрономии» Говерта Шиллинга https://ebook.alpina.ru/book/18092
«За пределами Земли: В поисках нового дома в Солнечной системе» Аманды Хендрикс и Чарльза Уолфорта https://ebook.alpina.ru/book/15351
«Фабрика планет: Экзопланеты и поиски второй Земли» Элизабет Таскер https://ebook.alpina.ru/book/18613
Пока я в отпуске, полюбуйтесь-ка какую красоту сделали в Европейской южной обсерватории. Это фотографии нескольких близлежащих галактик, полученные наложением оптических изображений в нескольких диапазонах и изображений в радиодиапазоне.
Такие изображения позволяют определить положения молодых звёзд и разогреваемого ими газа в их окрестностях. Изучая их, учёные пытаются понять, что именно заставляет газ конденсироваться в звёзды.
Ярким золотистым свечением на карте помечены горячие облака ионизованных водорода, кислорода и серы, которые свидетельствуют о присутствии новорождённых звёзд, тогда как голубоватые области отражают распределение немного более старых звёзд.
Кто выживет на Титанике? — первая задача, которую решают все начинающие в Data Science. Цель задачи — построить модель, которая сможет предсказать, остался произвольный пассажир в живых или нет.
23 мая пройдет бесплатный онлайн-митап для всех, кто задумывается о профессии в Data Science, на котором вы сможете решить эту задачу.
Под руководством эксперта Дмитрия Крылова вы попробуете себя в роли дата сайентиста, получите ответы на популярные вопросы о работе с данными и сможете выиграть сертификат на обучение.
❗️Регистрируйтесь бесплатно — https://clc.am/3TtXRg
«Мы не заключены в те рамки, которые видим каждый день» — сказала однажды Алия Григ в интервью, из которого я узнала про нее и ее деятельность.
Космический визионер, мечтающий о городе в космосе, а пока запускающий образовательные стартапы, приняла участие в перфоманс-студии The Glenlivet. Где рассказала меньше о космосе, а больше о правилах, и тут все просто — #меняйправила, не изменяя себе.
В этом интервью нет науки в чистом виде, но велика концентрация науки жизни. И видео захватывающе эффектно!
Ко Дню космонавтики Яндекс приготовил аудиопутешествие на 53,5 миллиона световых лет от Земли.
Музыкальные треки космического плейлиста основаны на астрофизических данных. Источниками вдохновения послужили колебания яркости звезд, спектры пульсаров и динамика солнечной активности — данные небесных тел предоставили проект «Радиоастрон» Астрокосмического центра ФИАН, AAVSO, SWPC и NASA.
Аудиопутешествие состоит из 10 треков и бонусного эпизода от известных популяризаторов науки — Вячеслава Авдеева, Владимира Сурдина и других.
Послушайте, как «звучат» небесные тела: звёзды, пульсары и целые галактики!
https://clck.ru/UCQDR
Я часто пишу о том, что учёные усиленно ищут «новую физику» в самых разных экспериментах. Современная так называемая стандартная модель элементарных частиц описывает все известные данные, однако, во-первых, она не является внутренне единой, поскольку состоит из нескольких частей, хотя и аналогичных по строению, но всё же лишь формально объединённых друг с другом, а во-вторых, не включает в себя гравитацию и не может объяснить феномены тёмного вещества и тёмной энергии. Поэтому-то учёные и стремятся найти какие-то признаки отклонения от Стандартной модели в экспериментах с элементарными частицами: такие исследования проводятся на Большом адронном коллайдере, на нескольких нейтринных детекторах, на детекторах частиц тёмного вещества типа XENON и LUX, в экспериментах с антивеществом и т. д.
Одним из таких экспериментов является измерение магнитного момента элементарной частицы, известной как мюон. Мюон представляет собой полный аналог электрона, только в 200 раз тяжелее. Так же, как и электрон, мюон заряжен, а кроме того является элементарным магнитиком, то есть несёт ненулевой магнитный момент. Магнитный момент элементарных частиц принято характеризовать так называемым g-фактором, и если бы не было квантовых флуктуаций вакуума, то и для электрона, и для мюона он равнялся бы двойке.
Известно, однако, что за счёт взаимодействия с нулевыми колебаниями вакуума, g-фактор отличается от двойки, и это отличие можно рассчитать в рамках Стандартной модели. Так вот, в экспериментах (называемых весьма оригинально Мюон g минус 2), проведённых в 1997—2001 годах и окончательно опубликованных в 2006 году, вдруг оказалось, что разность (g—2), измеренная у мюона, заметно отличается от этих расчётов. К сожалению, точности тех измерений было недостаточно для однозначного утверждения об открытии, поэтому с 2017 года аналогичный, но более точный эксперимент проводится в Фермилабе.
Почем я об этом пишу? Буквально вчера, вышла статья с результатами этого эксперимента, в которой подтверждаются результаты 2000-х годов, а суммарная точность измерения такова, что отличие от Стандартной модели достигло уровня 4,2 сигма, что соответствует вероятности случайного отклонения равной приблизительно 1/40000 — это ещё не открытие по строгим меркам физики элементарных частиц, но уже очень близко.
На это сообщение активно отреагировали теоретики, выложив за сутки на arxiv.org уже десятки работ, предлагающие различные варианты расширения Стандартной модели, которые давали бы нужное значение g—2. Для выбора верного нужны дополнительные измерения, и желательно, в экспериментах с другими частицами.
Чуть больше подробностей на N+1: https://nplus1.ru/news/2021/04/08/muon-g-2-first-results
Ссылка на оригинальную статью: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.141801
КАК ПОЯВЛЯЮТСЯ ЛИНИИ В АСТРОНОМИЧЕСКИХ СПЕКТРАХ
Если пропустить свет Солнца через призму, на фоне радужного непрерывного спектра фотосферы (континуума, характерного для любого нагретого тела) можно обнаружить тёмные линии - линии поглощения. Они возникают из-за того, что на пути между раскалённой поверхностью звёзды (фотосферы) и наблюдателем расположен относительно холодный участок солнечной атмосферы.
Каждая линия соответствует строго определённому энергетическому переходу в атоме конкретного химического элемента. Поэтому, изучая спектры, можно однозначно судить о химическом составе звёздных атмосфер.
Спектры туманностей из горячего ионизированного газа выглядят совсем иначе: здесь яркие светящиеся линии (эмиссионные, или линии излучения) доминируют над континуумом. Эти эмиссионные линии возникают в результате энергетических переходов атомов, возбуждённых ультрафиолетовым излучением молодых звёзд (как в регионах HII) или горячего белого карлика (как в планетарных туманностях).
Возможно, вы слышали на днях в новостях о запуске на Байкале нейтринной обсерватории, так вот, думаю, будет правильным пояснить, что на самом деле всё, что произошло — это просто визит министра науки с перерезанием ленточки (вернее нажиманием кнопочки).
Сама обсерватория работает и параллельно достраивается уже несколько лет, и ещё будет достраиваться какое-то время. В перспективе она должна достичь размеров знаменитой нейтринной обсерватории IceCube, расположенной во льдах Антарктиды, и дополнить её наблюдениями с противоположной полусферы неба.
Подробнее об этом проекте и нейтринной астрономии можно почитать в недавних текстах Игоря Иванова на Медузе https://meduza.io/feature/2021/01/10/nikto-absolyutno-nikto-meduza-voobsche-to-glavnoe-v-2021-m-eto-neytrino и в N+1 https://nplus1.ru/material/2021/03/13/baikal-gvd а также в моей давней статье о причинах, почему стоит следить за нейтринной физикой: https://physh.ru/post/шесть-причин-следить-за-достижениями-нейтринной-физики/
На день науки прочитал лекцию для школьников про квантовый вакуум и то, как мы собираемся его исследовать при помощи сверхмощных лазеров. Сегодня её выложили на Youtube, так что кому интересно, велкам: https://www.youtube.com/watch?v=eFwOqze428s
Читать полностью…
Сегодня, наконец, после почти 30-летней разработки и бесконечных переносов сроков в космос отправился телескоп Джеймса Уэбба. Этот запуск, если всё пройдёт, как запланировано, станет крупнейшим астрономическим событием за последние десятки лет — сравнимым по значимости с запуском телескопа Хаббла.
Собственно наследником Хаббла чаще всего Джеймса Уэбба и называют, хотя это не просто более крупная версия старого телескопа. Размер зеркала Уэбба действительно в несколько раз больше, чем у Хаббла — 6,5 метров в диаметре вместо 2,4, — а значит выше и разрешающая способность, и чувствительность. Чтобы запустить такое зеркало в космос пришлось даже разработать специальную систему из 18 зеркал-сегментов, сложенных на старте и разворачиваемых в космосе. Именно эти сегменты придают Уэббу узнаваемую форму пчелиных сот.
Уэбб, однако, отличается от Хаббла воспринимаемым оптическим диапазоном. Если Хаббл в основном работает в видимом диапазоне, Уэбб нацелен на инфракрасное излучение. Он лишь немного затрагивает жёлто-красную область видимого спектра. Такое решение связано с тем, что в первую очередь Уэбб будет нацелен на изучение далёких космических объектов, в том числе тех, которые существовали на заре Вселенной. Из-за расширения Вселенной их излучение испытывает сильный сдвиг в инфракрасную область.
Ещё одна особенность Уэбба — наличие спектрометров для более тонкого анализа спектра излучения. Это, по задумке, в частности, позволит ему изучать состав атмосфер экзопланет.
Но всё же главными задачами нового телескопа станут поиск первых галактик и, возможно, других светящихся объектов ранней Вселенной, изучение эволюции галактик, наблюдение процессов формирования звёзд и начального этапа возникновения планетных систем вокруг них.
Ждать первых результатов, правда, придётся довольно долго. Только через месяц он достигнет точки своего пребывания в космосе. Затем в течение полугода он будет готовиться к работе: остывать до рабочей температуры, калибровать зеркала и инструменты и т. п. И только затем начнёт проводить первые наблюдения и присылать фоточки для обоев на наших столах. Но после стольких лет можно и подождать.
Подробнее про Уэбба и его возможности можно почитать у Александра Войтюка на N+1 https://nplus1.ru/material/2021/12/24/jwst-faq или у Марата Мусина на Медузе: https://meduza.io/feature/2021/12/24/samoe-slozhnoe-i-dorogoe-origami-v-mire
Из книжек Айзека Азимова в современную науку: как скоро нас ждет квантовая революция и чем биологи могут помочь Илону Маску?
На канале «Русские норм!» классный выпуск об естественных науках. Ученые рассказывают, чем занимаются на самом деле, как выглядит их рабочий день, как наука может свети с ума и почему ночевка в лаборатории — это счастье! Здесь и про новейшие исследования в иммунологии, биоинженерии и квантовой физике, и про личные истории каждого из героев.
Такое надо показывать в школе, чтобы было понятно, почему учебник физики круче dota’ы.
Ну что, вот и подробности Нобелевской премии этого года: https://meduza.io/feature/2021/10/05/klimat-i-haos-chto-mozhet-byt-aktualnee-v-2021-godu
Читать полностью…
Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi за вклад в понимание поведения сложных систем
Читать полностью…
Нобелевская неделя, кстати, началась. По физике завтра вручают. Мне уже заказали статью, так что stay tuned!
Читать полностью…
Сверхпроводники изменят мир. Новости науки.
#NEWS
Во-первых, что такое сверхпроводник?
Сверхпроводимость была открыта в 1911 году Хейке Камерлингом Оннесом, голландским физиком и Нобелевским лауреатом.
Во время одного из экспериментов по поведению газов при сверхнизких температурах Хейке и его команда заметили, что электрическое сопротивление ртути полностью исчезло при трех градусах выше абсолютного нуля — это почти -460° по Фаренгейту и чуть более -270° по Цельсию.
Огромное количество энергии, которую производит и передает мир, тратится впустую из-за электрического сопротивления. Одно недавнее исследование показало, что количество отходов составляет 949 миллионов метрических тонн эквивалентов углекислого газа каждый год.
Из всей энергии, вырабатываемой через электрическую сеть за один год, такие страны, как Германия и Сингапур, теряют 2%, Соединенные Штаты-6%, Индия-19%, а такие страны, как Ирак, Гаити и Республика Конго, теряют более 50%. Это означает, что для восполнения потерь энергии вырабатываемая электроэнергия составляет от 102% до 150% от того, что мы фактически можем использовать в качестве энергии. Остальное теряется в пути.
В одном городе Германии недавно установили сверхпроводящий кабель, соединяющий два трансформатора, который охлаждался жидким азотом. В дополнение к почти полному устранению потерь в линии, кабель был способен передавать в пять раз больше энергии, чем обычный кабель.
Основное ограничение на использование сверхпроводников - это температура, при которой возникает эффект сверхпроводимости.
Возможен ли сверхпроводник при комнатной температуре?
Лаборатория Университета Рочестер в Нью-Йорке установила новый рекорд в достижении долгожданной цели.
В двух исследованиях, опубликованных прошлой осенью и этой весной, лаборатория Ранга Диаса, доцента кафедры машиностроения, физики и астрономии, сообщила о новом рекорде температуры, при которой материалы обладают сверхпроводимостью
В отчете, опубликованном в качестве обложки статьи в журнале Nature (и в рамках подкаста Nature), Диас и его исследовательская группа объединили водород с углеродом и серой, чтобы фотохимически синтезировать простой гидрид углеродистой серы органического происхождения в ячейке алмазной наковальни, исследовательском устройстве, используемом для исследования небольших количеств материалов под чрезвычайно высоким давлением.
Результатом стал новый рекорд: материал, обладающий сверхпроводимостью при температуре около 14,44 градусов по Цельсию и давлении около 2,6 млн. атм.
Во втором исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, лаборатория описала отделение атомов водорода от иттрия с помощью тонкой пленки палладия. Полученный супергидрид иттрия обладает сверхпроводимостью при температуре минус 11,1 по Цельсию и давлении около 1,73 млн. атм.
Подробнее читайте здесь.
Тем временем, астрономы впервые уверенно зарегистрировали пылевой диск вокруг экзопланеты. Из такого диска в дальнейшем может образоваться спутник планеты, поэтому его ещё называют «лунообразующим».
Наблюдения были выполнены в радиодиапазоне при помощи антенной решётки ALMA. Диск был обнаружен у экзопланеты PDS 70c. Это одна из двух гигантских планет типа Юпитера, которые обращаются вокруг звезды на расстоянии почти в 400 световых лет от нас. Диаметр диска оказался равен расстоянию от Земли до Солнца, а массы хватило бы на образование трёх спутников размером с Луну.
Астрономы и раньше находили признаки существования «лунообразующего» диска вокруг этой экзопланеты, но, так как они не могли чётко отличить диск от окружающей его среды, они не могли и уверенно подтвердить его существование.
Согласно современным представлениям, планеты образуются в пылевых дисках вокруг молодых звёзд. «Сгребая» на себя в процессе роста вещество околозвёздного диска, они образуют в этом диске пустоты. При этом планета может и сама образовать свой собственный околопланетный диск, который влияет на процесс роста планеты, регулируя количество вещества, выпадающее на неё. В то же время, газ и пыль в околопланетном диске в ходе множественных столкновений могут концентрироваться во всё большие тела, что в конечном счёте ведет к рождению спутников планеты — «лун».
Тем не менее, астрономам пока не вполне ясны все подробности этих процессов. И данных для проверки существующих теорий всё ещё недостаточно. Хотя уже открыты более 4000 экзопланет, но почти все они были сформированы давно. PDS 70b и PDS 70c, похожие на пару Юпитер – Сатурн, пока единственные известные экзопланеты, находящиеся в процессе формирования.
Более глубокого понимания особенностей этой планетной системы ожидают от строящегося в Чили Чрезвычайно большого телескопа (ELT). Его гораздо более высокое оптическое разрешение позволит выявить структуру системы PDS 70 во всех подробностях.
Подробности: https://www.eso.org/public/russia/news/eso2111/
Push me
And then just touch me…
Сегодняшний пост #науказбс написал я сам, так как мой приятель и коллега Джордж Хит (один из авторов работы) не говорит по-русски. Я расскажу про новый метод, который изобрели в нашей лабе: локализационную атомно-силовую микроскопию (Localization AFM). Звучит сложно, но на самом деле это очень крутая штука.
Наша лаба занимается атомно-силовой микроскопией (АСМ): мы разрабатываем для нее новые примочки и применяем это в изучении биологии.
Коротко, что такое АСМ:
Представьте, что вы с завязанным глазами пытаетесь нащупать дорогу при помощи трости. То, как четко вы “видите” дорогу, зависит от нескольких факторов: острота трости, чувствительность руки и твердость поверхности.
Так и устроена АСМ: острая иголка прикреплена к чувствительной руке (cantilever). Вы водите этой иголкой по поверхности образца и по отклонениям руки вычисляете 3D-изображение этой поверхности. Так достаточно острые иголки (с несколькими атомами на конце) позволяют “видеть” поверхность белков и ДНК, а иногда даже атомов.
Теперь про Localization AFM:
Попробуйте с закрытыми глазами нащупать очертания стакана пальцем или карандашом: это не так сложно. А теперь повторите то же самое теннисным мячиком: скорее всего в стакан он не влезет, и вы не сможете нащупать дно. Единственная часть стакана, которую вы можете достоверно нащупать любым предметом — это его края, потому что они находятся наверху стакана.
В АСМ вы не знаете точную форму иглы, поэтому достоверными можно считать только верхние точки на 3D-изображении. Чем ниже точка, тем меньше вероятность того, что она определена правильно. Другими словами высота каждой точки на АСМ-изображении пропорциональна вероятности того, что эта точка “правдива” (это не совсем так, есть нюансы).
Теперь представьте, что вы сканируете АСМ-иглой один и тот же образец много раз подряд и получаете много похожих 3D-изображений. Эти изображения немного разные из-за внутреннего шума микроскопа и теплового движения атомов образца. Дальше используя нехитрые вычисления можно составить карту наиболее правдивых точек на 3D-изображении и определить их правдивость. В этом и заключается метод Localization AFM.
Данным методом Джордж смог получить 3D-изображение поверхности белка аквапорин Z с разрешением 0,4нм — даже можно разглядеть отдельно торчащие аминокислоты! Помню, когда Джордж показал идею проекта у нас в лабе, я подумал: “Это же бомба! Ну почему это придумал не я…”
Эта работа — пример того, как можно добиться революционных результатов на микроскопе, который изобрели еще 2000х, используя простой вычислительный метод из другого микроскопа, который изобрели еще в 90е. Точно это одна из самых резонансных публикаций в биофизике в последние годы. И это только начало: метод все больше будет развиваться и применяться.
Результаты опубликованы в Nature (бесплатно можно прочитать тут). Визуальное объяснение работы на видео внизу поста.
Пост Джорджа про данную работу (на английском): тык.
ЗЫ. Раньше я рассказывал, как похожим на АСМ методом смогли записать память на один атом: тык.
ЗЫЫ. Про свой проект я тоже как-нибудь расскажу, но его сначала доделать надо:)
Всем добра,
Тг
#науказбс
Насколько сложно построить свою колонию на другой планете, имея под собой лишь знания контролируемого термоядерного синтеза и тепловой энергии электромагнитного излучения? Легко ли добыть гелий 3 из атмосферы Юпитера, имея при этом ограниченный запас химического топлива? А давайте попробуем узнать! Приглашаем всех, кому интересно покорять новые возможности игры Kerbal Space Program, присоединяйтесь к сообществу KerbalX Program, где можно всегда попробовать себя в роли космического исследователя и продвинутого инженера-ракетостроителя! Чем дальше от Кербина, тем сложнее вернуться назад..
Читать полностью…
Институт прикладной физики РАН, в котором я работаю, в федеральной повестке появляется, пожалуй, по всего трём поводам: гиротронам для термоядерного реактора ITER, самому мощному лазерному комплексу в России и участию в детектировании гравитационных волн на установках LIGO. Последние два непосредственно связаны с именем Ефима Хазанова, академика РАН, лауреата Госпремии, одним из самых цитируемых учёных России (индекс Хирша — 72). Работы по созданию лазерного комплекса он возглавлял, а участие в LIGO активно курировал.
Так вот, сегодня Ефим Хазанов был задержан сотрудниками полиции за репосты в Facebook
https://ru.wikinews.org/wiki/В_Нижнем_Новгороде_за_посты_в_Facebook_задержан_академик_РАН_Ефим_Хазанов
UPD Составили протокол по ч. 2 ст. 20.2 КоАП РФ (Организация либо проведение публичного мероприятия без подачи в установленном порядке уведомления о проведении публичного мероприятия), завтра суд, из отделения отпустили
Ситуация с аномальным магнитным моментом мюона оказалась даже более интересной, чем я об этом писал на днях. Оказывается, буквально за сутки до объявления результатов свежих экспериментов, в Nature была опубликована статья теоретиков с новой теоретической оценкой, основанной на трудоёмких численных расчётах. И оказалось, что эта оценка сильно отличается от консенсусных расчётов, выполненных по другим методикам. Таким образом, возможно, никакой «новой» физики для объяснения эксперимента не требуется, а расхождение было вызвано неточностью теоретической модели. Авторам статьи в Nature осталось только убедить в этом остальных физиков.
Подробности в статье Игоря Иванова на Элементах: https://elementy.ru/novosti_nauki/433800/Novye_rezultaty_obostryayut_i_zaputyvayut_zagadku_anomalnogo_magnitnogo_momenta_myuona
Михаил Кацнельсон — один из ведущих физиков-теоретиков современности, который занимается широким спектром проблем от квантовой теории многочастичных систем и магнетизма до основ квантовой физики и теории сложности. На N+1 вышло его свежее интервью про недавние работы об эмерджентной квантовости нейронных сетей. Не могу сказать, что сильно понятно, но точно крайне интересно: https://nplus1.ru/material/2021/04/05/katsnelson-on-quantum-mind
Читать полностью…
Первому апреля посвящается: https://elementy.ru/novosti_nauki/433793/Makroskopicheskiy_obekt_pochti_pereveden_v_kvantovoe_sostoyanie_na_ocheredi_chelovek (про макроскопический объект, кстати, не шутка)
Читать полностью…
Всех с праздником! И вместо банальных поздравлений в этот день предлагаю сделать ещё один шаг в сторону избавления от ложных стереотипов и почитать архивные статьи из моего блога о двух замечательных женщинах-учёных с непростой судьбой: Эмми Нётер, создавшей современную общую алгебру, http://bit.ly/noether-3c807EY и Лизе Мейтнер, которую Эйнштейн однажды назвал «нашей Мари Кюри», http://bit.ly/meitner-3qqCMDm
Читать полностью…
Пара пояснений. Во-первых, «сфотографировать свет», конечно, нельзя — сам по себе он не отражает световые лучи, и поэтому мы его видим только, когда он попадает нам в глаз. Чтобы увидеть свет «сбоку», его пропускают через туман, который рассеивает часть света, так что некоторое его количество попадает в объектив фотоаппарата — то есть видим мы не сам свет, а его «след» в тумане.
Во-вторых, не существует настолько быстрых затворов, чтобы делать последовательные снимки светового импульса, бегущего в воздухе, — для создания видео потребовалось бы делать снимки с частотой в терагерцы, в то время как современные сверхбыстрые камеры позволяют достичь только гигагерцев. Поэтому в реальности, чтобы получить видео, лазер стреляет много раз подряд одинаковыми импульсами, а фотоаппарат делает серию снимков с разной задержкой. То есть на каждом фото — разные лазерные импульсы. Более того, поскольку на самом деле рассевается мало света, то каждая фотография получается чересчур тёмной, и надо делать несколько фотографий в одном и том же положении.
Ну и наконец, надо сказать, что подобными вещами люди занимаются давно, и достижение конкретно этой работы в том, что удалось реконструировать движение импульса в трёхмерном пространстве — ранее удавалось отслеживать только двумерное движение, глядя на него сбоку. Проблема с визуализацией трёхмерного движения света в том, что сам свет и рассеянные фотоны, принимаемые камерой, двигаются с одной и той же скоростью, в результате полученные изображения сильно искажены из-за релятивистских эффектов. В частности, импульс, двигающийся на камеру, выглядит длиннее, чем двигающийся от неё. Учёным пришлось разработать специальный алгоритм, учитывающий этот эффект. Для людей с технически бекграундом: решалась нелинейная обратная задача с применением методов машинного обучения без учителя.
Для интересующихся ссылка на статью: https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.11.011005
