Фундаментальная наука

Хотя Ёжик как сообщество определённо возник из любви к математическому анализу, я не посвятил этой замечательной отрасли математики ни единой своей статьи. Это серьёзное упущение, которое я намерен исправить в сегодняшний субботний вечер. Ведь и правда, если подумать, математический анализ очень мудр в своём проявлении. Прочитайте текст до конца — и наверняка сами поймёте, почему я так считаю. Отношение к некоторым научным дисциплинам со временем почти не меняется. Подумайте сами: школьная геометрия спустя десять лет после вашего выпуска остаётся той самой геометрией, которую вы учили в школьную пору. С арифметикой та же история. А вот с математическим анализом… там всё уже не так однозначно. Один и тот же курс способен несколько раз полностью преобразиться для одного и того же человека — и это при том, что как содержание курса, так и ключевые формулировки остаются прежними. Меняется сам человек, его опыт, профессиональные задачи и способ смотреть на математические идеи.

Пентагон совместно с ФБР опубликовал новый массив из 40 секретных документов и 19 видеозаписей, фиксирующих НЛО. Глава Консультативного совета при Белом доме, гарвардский астрофизик Ави Леб изучил обнародованные кадры и попытался объяснить природу самого странного из запечатленных объектов.

Новый квантовый чип работает не так, как все существующие аналоги Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали новый тип квантового процессора, в котором данные хранятся не в электромагнитных полях, как в большинстве современных систем, а в виде микроскопических механических колебаний. По мнению ученых, такой подход может помочь решить одну из главных проблем квантовых вычислений — создание компактной и масштабируемой памяти для большого числа кубитов. Сегодня большинство квантовых компьютеров строятся по принципу «все в одном»: кубиты одновременно выполняют вычисления и служат для хранения квантового состояния. Швейцарские исследователи предложили разделить эти задачи — примерно так же, как это сделано в классических компьютерах, где процессор и оперативная память являются отдельными компонентами. В новой архитектуре: сверхпроводящий кубит выполняет роль вычислительного

Итан Сигел, американский астрофизик-теоретик, научный журналист, автор рубрики “Спросите Итана” и один из пропагандистов современных научных знаний, утверждает, что, казалось бы, самый фундаментальный из всех законов, закон сохранения энергии, не работает в расширяющейся Вселенной... Но почему?.. @avshkol перевел эту статью (и снабдил несколькими критическими комментариями) для всех, кто хочет глубже вникнуть в проблему темной энергии и расширения Вселенной, но без сложных формул... Читать далее

Исследователи подразделений Google Quantum AI и DeepMind разработали систему, которая автоматически подстраивает квантовый процессор прямо во время вычислений. Обычно параметры кубитов постепенно меняются из-за колебаний температуры, шумов и дефектов оборудования. Поэтому квантовый компьютер приходится надолго останавливать и заново калибровать. Новый метод позволяет делать это налету без прерывания вычислений. Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Физики из Лос-Аламосской национальной лаборатории разработали уникальные протоколы квантового контроля, способные изменять привычное направление «стрелы времени». Исследование, опубликованное в журнале Physical Review X, доказывает, что на микроскопическом уровне законы природы симметричны, а значит, процессы могут протекать как вперед, так и назад. В макромире измерение объекта не меняет его свойств. Однако в квантовых системах (например, в группах кубитов) фиксация параметров хаотично меняет их состояние, что и создает вектор времени. Ученые объединили измерения с обратной связью, создав управляющий гамильтониан — выверенную последовательность полей и импульсов. Эта система способна компенсировать или даже «переисправлять» возмущения от измерений, заставляя кванты двигаться по обратной траектории. На основе этой технологии авторы смоделировали квантовый аналог «демона Максвелла». Устройство использует информацию о состоянии системы для обращения времени и извлечения

То, что свет нельзя обогнать, сложение скоростей, замедление времени — всё это стоит на обычном школьном синусе, которому угол сделали мнимым. Не метафора и не «похоже» — буквально та же функция.Давайте убедимся в этом сами. Это финал серии. В первой синус был показан тенью вращающейся стрелки, во второй — каталогом из сорока с лишним мест, где эта тень лежит. А в конце каталога была ремарка, что у синуса есть гиперболический двойник, за которым стоит ещё пол-математики. В основе всей статьи один ход, которому двести с лишним лет: подставить в синус мнимый угол. Операция законна с тех пор, как Эйлер переписал синус через экспоненту: ряду всё равно, веществен ли аргумент. Этим ходом Лобачевский построил свою геометрию, а Минковский — пространство-время; пройдём его тем же ходом. Итак: что такое sin(iθ) ? Путь: ход Эйлера → корень всего → круг и гипербола → геометрия Лобачевского → эмбеддинги нейросетей → относительность → малые углы → чёрная дыра → бонус: слово

Что если времени на самом деле не существует, пока ничего не меняется? Создав крошечную «мини-вселенную» из 24 000 ультрахолодных атомов, физики показали, что поток времени может возникать естественным образом из изменений внутри квантовой системы, безо всяких внешних часов. Исследование впервые экспериментально подтверждает идею, которую теоретики обсуждали десятилетиями: время — это не фундаментальное свойство Вселенной, а всего лишь мера того, насколько сильно меняется распределение частиц.

Он создал первый в истории механизм, безупречного воспроизводивший человеческое движение. А из его математической школы вышло много имен, прославивших отечественную науку. Это история Пафнутия Львовича Чебышёва. Читать далее

Ученые использовали квантовые процессоры, чтобы смоделировать поведение атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.

В один тихий день 2021 года во время пандемии Чжиюань Ван, тогда ещё аспирант Университета Райса, разгонял скуку, работая над странной математической задачей. Найдя для неё экзотическое решение, он начал задумываться, можно ли интерпретировать эти математические выкладки с физической точки зрения. В конце концов, он понял, что они, по-видимому, описывают новый тип частицы: такую, которая не является ни частицей материи, ни частицей, переносящей силу. Похоже, это было нечто совершенно иное. Ван был полон желания превратить это случайное открытие в полноценную теорию новой, третьей категории частиц. Он поделился этой идеей со своим научным руководителем Каденом Хаззардом. «Я сказал: „Не уверен, что это может быть правдой“, — вспоминает Хаззард, — „но если ты действительно этим увлечён, тебе следует посвятить этому всё своё время и бросить всё остальное, над чем ты сейчас работаешь“». В январе этого года Ван, который сейчас является постдокторантом в Институте квантовой оптики

  Учёные совершили прорыв в создании квантовых компьютеров, разработав оптический фазовый модулятор размером почти в 100 раз […] Читать далее Создан крошечный оптический модулятор для будущих квантовых компьютеров в интернет-журнале Лазерный мир.

В 1969 году выдающийся физик Роджер Пенроуз предложил способ извлечения энергии из вращающейся черной дыры — казалось бы, чисто умозрительную идею, не имеющую никакого практического применения. Спустя более полувека исследователи из США впервые экспериментально подтвердили этот эффект в лаборатории, причем без участия черных дыр и без физического вращения — при помощи кольцевой сети с пространственно-временной модуляцией.

Каждый раз, когда я пишу о физике элементарных частиц, я сталкиваюсь с моментом неопределённости относительно величины, которая, на первый взгляд, должна быть ясной. Сколько видов элементарных частиц, по-вашему, существует? В экспериментах на Большом адронном коллайдере физики сталкивают пучки протонов, разбивая их на все возможные элементарные частицы. При этом у них есть невероятно точный набор математических уравнений, описывающих эти строительные блоки материи и все способы их соединения. Итак, поскольку известные частицы природы можно как эмпирически наблюдать, так и теоретически описать, можно было бы подумать, что их также легко можно сосчитать. Но, увы, нет. Я уже знала, что по причинам, которые мы увидим, подсчёт не так прост, как кажется. Поэтому недавно я написала нескольким физикам, чтобы спросить, как каждый из них лично подсчитывает фундаментальные составляющие природы. Первый признак того, насколько сложен этот вопрос, проявился в ответе Дэвида Тонга, физика из

Квантовый источник света CSIRO помогает сохранить точное время и связь, даже если GPS и другие навигационные системы пытаются заглушить Учёные австралийской государственной научной организации CSIRO разработали портативный квантовый источник, который может использоваться для защиты систем точной синхронизации времени от помех и атак на спутниковые навигационные сети. Устройство создаёт пары запутанных фотонов для организации защищённого канала передачи времени между Землёй и спутниками. Современные системы связи, банковские сети, транспорт, авиация, морские перевозки и службы экстренной помощи зависят от точных временных сигналов, которые передают спутниковые системы глобальной навигации (GNSS). Такие спутники оснащены атомными часами и отправляют на Землю сигналы с временными метками. Наиболее известна система GPS, однако она является лишь одной из нескольких глобальных навигационных систем. Проблема заключается в

В 1964 году физик Джон Белл опубликовал теорему из нескольких строк формул. Она доказывала: либо реальность нелокальна (объекты мгновенно влияют друг на друга через любые расстояния), либо реальность существует только когда мы на нее смотрим. Третьего варианта математика не дает. Это теорема Белла. За 60 лет её проверяли тысячи раз. Каждый эксперимент подтверждает: классическая реальность, где объекты имеют свойства независимо от наблюдателя и влияют друг на друга только локально, невозможна. Начнем с парадокса ЭПР — Эйнштейна-Подольского-Розена. В 1935 они описали мысленный эксперимент: создай две частицы в запутанном состоянии. Разнеси их на противоположные концы галактики. Измерь свойство одной частицы — вторая мгновенно коллапсирует в коррелированное состояние. Эйнштейн назвал это «жутким дальнодействием». Для него это доказывало: квантовая механика неполна. Должны существовать скрытые переменные — свойства, определенные заранее, которые мы просто видим. Белл взял эту

Ученые зафиксировали необычный радиосигнал от далекой сверхновой, который впервые позволил получить прямые свидетельства рождения магнетара — сверхплотной нейтронной звезды с колоссальным магнитным полем. Это открытие подтвердило давнюю гипотезу о том, что именно эти космические объекты служат «двигателями» для сверхъярких сверхновых — самых мощных и ослепительных взрывов во Вселенной.

С годами я сильнее стал осознавать роль и красоту математики. В школьные и студенческие годы я не уделял ей должного внимания т.к. не до конца понимал, зачем мне это нужно. Мне захотелось перевернуть подход в обучении наоборот и взглянуть на картину целиком. Часть личных изысканий публикую в данной статье. Из нее вы узнаете: • структуру нуля и единицы; • на каком уровне в общей системе координат находится все материальное; • лучше поймёте структуру многомерных пространств; • что такое время; • как мы можем увидеть мгновение невооруженным взглядом; • как зарождаются и развертываются новые Вселенные; • каким образом записывается информация о целой Вселенной в единицу; • что из себя представляют черные дыры. Погрузиться в

Галактика M 83, ее называют также Южной Вертушкой, находится на расстоянии около 15 млн световых лет от Земли в созвездии Гидры. Это одна из самых ярких и близких к нам спиральных галактик с перемычкой, известная своим высоким темпом звездообразования. В ее рукавах активно рождаются массивные звезды, которые быстро проходят свой жизненный путь и взрываются как сверхновые. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал редкий процесс формирования массивной галактики в ранней Вселенной. Объект, обозначенный как TGSS J1530+1049, находится на расстоянии более 12 млрд световых лет от Земли, что соответствует эпохе, когда возраст Вселенной составлял около 1,5 млрд лет — примерно вдесятеро моложе, чем сейчас. Радиотелескоп LOFAR (Low-Frequency Array), работающий на низких частотах (30–240 МГц) и обладающий рекордной чувствительностью к протяженным слабоконтрастным объектам, позволил обнаружить радиогалактику с необычной морфологией. Объект получил обозначение RAD-BAARG (Bow-And-Arrow Radio

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Космическое агентство NASA представило новые снимки галактики Центавр А, полученные с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». Эти изображения стали самыми детализированными на сегодняшний день. Предыдущие наблюдения за этим объектом проводились с использованием более старых орбитальных обсерваторий, включая «Хаббл» и «Спитцер».  Космическое агентство NASA представило новые изображения галактики Центавр А, полученные с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». Публикация […] Полная версия статьи: «Джеймс Уэбб» запечатлел последствия космического столкновения в галактике Центавр

Край Вселенной часто представляют как стену, пустоту или границу, за которой ничего нет. Разбираемся, почему на самом деле это лишь предел нашего обзора и что ученые допускают за краем наблюдаемого космоса.

Одна из главных проблем на пути к термоядерной энергетике — это тритий: крайне редкий радиоактивный изотоп водорода, необходимый для работы большинства перспективных реакторов. Его запасы на Земле ничтожно малы, и обеспечить топливом будущие электростанции можно только одним способом — «дожигать» литий в специальных материалах внутри самого реактора, превращая его в тритий. Международная группа ученых впервые использовала квантовые компьютеры для расчета молекулярных конфигураций фторидно-литиево-бериллиевой соли (FLiBe) — одного из главных кандидатов на роль материала для извлечения

Наука приветствует смелые идеи. Допускается практически любая гипотеза, какой бы странной она ни казалась на первый взгляд. Разница между наукой и псевдонаукой заключается в готовности проверять эти идеи. Как вам такая идея: может ли реальность содержать больше измерений, чем три пространственных направления, которые мы ощущаем каждый день? Это звучит как тот вид мысленного эксперимента, который больше подходит для научной фантастики. Однако в физике такая идея не заканчивается на спекуляциях. Напротив, она становится началом серьёзного исследования. Физики задают сложные вопросы. Помогут ли дополнительные измерения решить существующую проблему? Можно ли их включить в математическую модель, которая и так уже довольно неплохо описывает природу? Позволяют ли они делать предсказания, которые можно проверить экспериментально? И, самое главное, существуют ли какие-либо наблюдения, которые в конечном итоге могли бы подтвердить — или опровергнуть — эту идею? Эти вопросы занимают

Представьте, что вы идёте по парковке с ключами в руке. Вы замечаете свою машину — знакомый цвет, знакомая модель — но, подойдя ближе, чувствуете, что что-то не так. Ещё не успев попробовать открыть дверь, вы понимаете, что это не ваша машина. Бывает. Но что, если бы вы открыли своим ключом чужую машину? Что, если бы ваш ключ внезапно подошёл к следующей, а потом и ещё к одной машине? Что, если бы ваш единственный автомобильный ключ открывал абсолютно все машины на парковке? Это было бы похоже на волшебство. В 1960 году физик Юджин Вигнер написал знаменитое эссе под названием « Необоснованная эффективность математики в естественных науках». Он не говорил об автомобильных ключах, но разговор мог бы идти, так сказать, и в таком ключе. Вигнер указал, что на протяжении последних четырёх столетий науки математика обладала удивительной способностью раскрывать секреты Вселенной. Это ключ, который открывает дверь за дверью. Он назвал это «чудом», «чудесным подарком, который мы не

Коллектив исследователей из МФТИ и Сколтеха показал, что квантовый «рекуррентный» алгоритм можно не только придумать на бумаге и проверить в симуляторе, но и реализовать на реальном сверхпроводниковом процессоре — на интегральной схеме с искусственными атомами-трансмонами. Ученые построили и обучили квантовую рекуррентную нейросеть прогнозированию числовых последовательностей и добились качества предсказания, сопоставимого с компактными классическими архитектурами на типовой задаче машинного обучения. С виду задача звучит почти буднично: есть ряд чисел, которые меняются во времени, и нужно угадать, каким будет следующий шаг. Так устроены и давление в атмосфере, и нагрузка в электросети, и температура, и бесчисленные «сигналы» в физике, биологии, экономике. Однако за этой простотой

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Ученые из США представили разработку в области фотоники — чип на основе метаматериала, позволяющий управлять одним лучом света с помощью другого. Устройство использует структурированный управляющий луч для изменения оптических свойств материала, благодаря чему второй, зондирующий луч, меняет свою траекторию. Время перенаправления составляет 74 фемтосекунды, что соответствует времени прохождения света через расстояние, равное толщине человеческого волоса. […] Полная версия статьи: Фотонный чип перенаправляет лучи света за 74

В Бомбее разработали простой метод управления квантовыми состояниями в ультратонких материалах с помощью света. Это открытие может […] Читать далее Исследователи нашли способ управлять квантовыми состояниями в 2D-материалах одним лазерным импульсом в интернет-журнале Лазерный мир.

Третий межзвездный объект раскрыл новую деталь своей биографии. Впервые измерив изотопный состав кометы, астрономы обнаружили, что его вещество заметно отличается от вещества комет Солнечной системы. Это указывает на формирование 3I/ATLAS у древней звезды в иных химических условиях. Возраст небесной странницы ученые оценили в семь миллиардов лет — почти вдвое больше Солнца.

На протяжении почти 20 лет столкнувшиеся между собой галактики в скоплении Пуля считались главным доказательством существования темной материи. Однако новые наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба поставили такой вывод под сомнение. Международная группа исследователей обнаружила, что странные гравитационные эффекты этого скопления можно объяснить вообще без привлечения темной материи.

Когда Шарлотта Мейсон размышляет о космических загадках, она любит рисовать. «Я довольно визуальный человек, — говорит она. — Обычно я делаю много рисунков, пытаясь разобраться в чём-то». Мейсон, астрофизик из Центра «Космический рассвет» в Копенгагене, в последнее время заполняет страницы набросками «маленьких красных точек» — загадочных объектов, обнаруженных сотнями на снимках, полученных космическим телескопом Джеймса Уэбба. До ввода телескопа в эксплуатацию в 2022 году подобных маленьких красных точек никто не видел. Но теперь мы знаем, что они начали появляться в значительном количестве примерно через 650 миллионов лет после Большого взрыва. Эти точки — лишь одна из захватывающих загадок, которые выявились в результате наблюдений «Уэбба» за ранней Вселенной. Среди прочих — чёрные дыры, которые кажутся невообразимо огромными для своего возраста, а также древние галактики, опровергающие то, что мы считали известным о первом миллиарде лет после Большого взрыва. Сначала

NASA опубликовало сделанные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) самые подробные изображения галактики Центавр А. «Эти изображения знаменуют собой четыре года работы, превзошедшей ожидания, и успешных научных исследований самого мощного космического телескопа в истории», — заявили в американском космическом агентстве. Центавр А в объективе MIRI. Источник изображений: nasa.gov

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях NASA продолжает работу над проектом новой космической обсерватории — Habitable Worlds Observatory (HWO), которая в будущем должна прийти на смену телескопам «Хаббл» и «Джеймс Уэбб». Главная задача аппарата — исследование каменистых планет земного типа у солнцеподобных звезд с целью анализа их атмосфер на предмет пригодности для жизни. Обсерватория будет оснащена детекторами гамма-излучения и сможет использоваться […] Полная версия статьи: Телескоп HWO, который разместят в 1,5 млн км от Земли, будут обслуживать

На базе ТГУ прошло совещание международной коллаборации SPD, работающей над подготовкой эксперимента Spin Physics Detector на коллайдере NICA. Руководитель проекта Алексей Гуськов рассказал в интервью пресс-службе ТГУ, чем российский суперколлайдер отличается от Большого адронного коллайдера, что такое кризис спина протона и почему важно разгадать эту загадку.

Новое исследование предполагает, что мозг не слишком теплый или влажный для того, чтобы сознание существовало в виде квантовой волны, соединяющейся с остальной частью Вселенной. Когда люди говорят о сознании или разуме, это всегда несколько туманно. Научное объяснение того, откуда оно происходит или где находится, до сих пор не универсально принято. Однако новые исследования в области физики, анатомии и геометрии сознания начинают раскрывать его возможную форму. Возможно, скоро мы сможем определить настоящую архитектуру сознания. Основываясь на теории, которую впервые предложили лауреат Нобелевской премии физик Роджер Пенроуз и анестезиолог Стюарт Хамерофф в 1990-х годах, новые исследования утверждают, что сознание является квантовым процессом, облегчаемым микротрубочками в нервных клетках мозга. Эти микротрубочки состоят из белковых решеток и являются частью структурной сети клетки. Пенроуз и Хамерофф предположили, что сознание представляет собой квантовую

Близкая галактика неожиданно оказалась «мини-версией» ранней Вселенной: ее центральная черная дыра внезапно перешла в длительный режим мощного радиоизлучения и запустила устойчивый джет. Он не ослабевает уже восемь лет. Обычно такие процессы связывают с молодыми, быстрорастущими черными дырами в ранней космологической эпохе.

Астрономы обнаружили сразу 31 новый квазар, существовавший в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Причем один из них оказался самым далеким из всех известных. Это важное открытие: такие объекты помогают понять, как в ранней Вселенной столь быстро выросли сверхмассивные черные дыры и что происходило в эпоху реионизации, когда космос выходил из «темных веков».

Физики из Германии впервые экспериментально подтвердили существование фундаментального квантового предела, связывающего точность одновременного измерения положения и времени движения отдельного электрона. Это открытие показывает, что даже самые совершенные микроскопы упираются в непреодолимый барьер природы, пытаясь одновременно увидеть, где находится электрон и когда он там оказался.

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

Обычно квантово-запутанными оказываются тщательно изолированные от внешних воздействий пары фотонов или атомов. Но высокотехнологичные материалы прокладывают для запутанности путь в мир макрообъектов. Знаменитый мыслительный эксперимент «кот Шредингера» во многом обращает внимание на то, насколько термины из квантовой физики не подходят для больших объектов. Кот не может быть одновременно жив и мертв, а у электрона спин может быть одновременно направлен в две разные стороны. Одиночные частицы и тела, состоящие из миллиардов атомов, подчиняются разным физическим законам. Однако ученые ищут теорию всего — конечное количество уравнений, позволяющих описать все происходящие в реальности явления. Поэтому пытаются связать квантовую физику с остальной и создавать квантовые эффекты в постоянно увеличивающихся системах. Международная команда исследователей показала, что квантовая запутанность возможна на макроскопическом масштабе. Высокую степень квантовой запутанности

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

Матрешка как модель вложенности В классической философии и науке долгое время господствовал детерминизм: считалось, что если мы знаем начальные условия системы (как расположены все шестеренки), то можем точно предсказать ее будущее. В такой картине мира места для свободного выбора нет. Матрешка же иллюстрирует принцип ?? рекурсивной вложенности?? : внутри одной причины всегда находится другая, более мелкая структура, а та содержит еще одну. Применительно к свободе воли эта концепция раскрывается на нескольких уровнях: Нейробиологический уровень. Мозг человека представляет собой сложнейшую систему параллельных процессоров. Когда ученые пытаются найти «центр принятия решений», они сталкиваются с тем, что одно решение раскладывается на миллионы нейронных взаимодействий. Раскрывая эту «матрешку» поведения, исследователи видят не единый импульс воли, а бесконечную цепь биохимических реакций. Как отмечает доктор медицины Джефри Сатиновер, работа нервной системы

Смерть — единственный механизм, который Вселенная придумала для эволюционного прогресса. Звучит довольно мрачно, не правда ли? В мире, одержимом идеей вечной молодости и бессмертия, эта мысль вызывает почти физический дискомфорт. Мы тратим миллиарды на поиск эликсира бессмертия, но что, если это самая большая ошибка, которую может совершить разумный вид? В этой статье мы рассмотрим неудобную правду о том, что смерть может быть не просто неизбежным злом, а необходимым условием эволюции как в биологическом, так и в космическом масштабе. Держитесь крепче — эти интеллектуальные американские горки заставят вас переосмыслить самое фундаментальное противоречие бытия. Биологический танец с косой Только вдумайтесь: каждый вид, существующий сегодня на Земле — это результат бесчисленных смертей. Естественный отбор — не что иное, как красивое научное название для массового убийства неприспособленных. Природа беспощадна в своей эффективности. Она создает лишние копии, чтобы затем

Курс «Высшая математика» объединяет разных специалистов. Мы выпускали химиков, биологов, физиков, программистов, аналитиков и инженеров различных направлений, но с компьютерным лингвистом мы познакомились впервые. И дело не в архаичных шутках про гуманитариев, нет. Нас поразило то, как человек поставил себе цель и идет к ней, заранее зная, что это будет трудный путь. Ася Карышева, так зовут нашу ученицу, не пропускает занятия, упорно делает ДЗ и не стесняется задавать вопросы на занятиях. Мы спросили Асю как она пришла к понимаю, что лингвисту нужна высшая математика и с какими трудностями она сталкивается при её изучении, ведь без бэкграунда хотя бы в виде ВТУЗа это ещё тот челлендж. Передаем микрофон ей. «Всем добрый день! Меня зовут Ася, и я учусь на курсе «Высшая математика». Я закончила бакалавриат лингвистики, а затем – магистратуру в области речевых технологий и машинного обучения. Обычно я называю себя компьютерным лингвистом, потому что программирую,

При самых низких температурах во Вселенной материя начинает вести себя странно. Когда атомы охлаждаются до температуры чуть выше абсолютного нуля, они начинают проводить электричество без сопротивления, превращаться в облака «суперчастиц» или течь без трения и подниматься по стенкам сосудов. Существование на самых мелких и холодных масштабах подчиняется законам квантовой статистики, которая определяет поведение бозонов и фермионов — двух семейств фундаментальных частиц, из которых, как считается, состоит всё во Вселенной. Бозоны — это частицы, переносящие взаимодействия, такие как фотоны или бозон Хиггса. Множество таких частиц может занимать одно и то же квантовое состояние, а это означает, что неограниченное количество бозонов может «перекрываться» друг с другом и вести себя как когерентные волны. Читать

Скопления галактик могут содержать тысячи отдельных галактик и являются крупнейшими гравитационно связанными структурами, известными нам во Вселенной. Они настолько массивны, что их получается использовать в качестве гравитационных линз. Одно из таких древних скоплений называется XLSSC 122, и оно удачно расположено на одной линии с более удалёнными отдельными галактиками. Это превращает скопление в гравитационную линзу, которая искривляет и усиливает свет от далёких галактик. Астрономы использовали телескоп «Уэбб» для изучения скопления, и искажённое изображение фоновой галактики позволило им более точно измерить массу XLSSC 122. Десять миллиардов лет назад большинство скоплений галактик только начинали формироваться. Однако текущие наблюдения показывают, что XLSSC 122 отличается от других скоплений галактик, существовавших во Вселенной в то же время. Напротив, оно более массивно, компактно и упорядоченно — в общем, напоминает более современные скопления. Читать

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

Спутник-спасатель космического телескопа Swift отправился в космос

Космическая гамма-обсерватория Swift после 22 лет в космосе быстро снижает свою орбиту из-за рекордной солнечной активности, рискуя к концу 2026 года сгореть в атмосфере. Год назад NASA доверило спасение телескопа частному стартапу Katalyst, и 3 июля аппарат для подъёма орбиты обсерватории отправился к телескопу. Телескоп Swift находится на орбите с 2004 года. За это время его высота полёта над поверхностью снизилась с 600 […]

Астрономы показали, что внутри космических пустот (войдов) все же формируются связанные группы галактик. Причем их свойства могут радикально отличаться от аналогичных систем в более «густонаселенных» регионах. Такие группы позволяют проверить, как окружающая среда влияет на рост космических структур и распределение темной материи там, где вещества очень мало.

Исследователи НИТУ МИСИС, МФТИ, «Сколтеха», Российского квантового центра, МГУ и МИАН им. В.А. Стеклова предложили...

Космические обсерватории ESA XMM-Newton и NASA Chandra позволили астрономам по-новому взглянуть на структуру Млечного Пути. Наблюдая за рентгеновскими эхо трех мощных космических вспышек, исследователи смогли напрямую измерить расстояние до внешних рукавов нашей Галактики. Результаты показали, что они расположены на целых 10% дальше, чем считалось ранее. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.

Любая гипотеза о происхождении вселенной — божественная или научная — рано или поздно упирается в вопрос: а что было до того, как что-то появилось? Если сначала был только бог — где находился сам бог? Философское «ничто» по определению не может ничего содержать, включая бога, — иначе это уже не ничто, а вместилище. Но чтобы бог просто существовал, нужно как минимум пространство, а пространство неотделимо от времени. Значит, пространство-время должно было существовать уже тогда — до «сотворения». Та же проблема и с фразой «сначала было ничто, а потом случился Большой взрыв». Если взрыв случился внутри некоего «ничто» — значит, у этого «ничто» уже была протяжённость, то есть это не ничто, а какая-то форма пространства-времени или поля. Если же взорвалось само «ничто» — то взрываться попросту нечему: ни энергии, ни материи, ни закона. Читать

┼┼┼┼┼┼┼┼┼▄▀▀▀▄▄▄▄▄▄▄▀▀▀▄┼┼┼┼┼┼┼┼ ┼┼┼┼┼┼┼┼┼█▒▒░░░░░░░░░▒▒█┼┼┼┼┼┼┼┼ ┼┼┼┼┼┼┼┼┼┼█░░█░░░░░█░░█┼┼┼┼┼┼┼┼┼ ┼┼┼┼┼┼─▄▄──█░░░▀█▀░░░█──▄▄─┼┼┼┼┼ ┼┼┼┼┼┼█░░█─▀▄░░░░░░░▄▀─█░░█┼┼┼┼┼ ┼┼┼██░██░████░██░░░██░░░█████┼┼┼ ┼┼┼██▄██░██▄▄░██░░░██░░░██░██┼┼┼ ┼┼┼██▀██░██▀▀░██░░░██░░░██░██┼┼┼ ┼┼┼██░██░████░████░████░█████┼┼┼ Для строительства компиляторов, нам нужны начала математики. Из них, как мы убедимся, проистекает добрая половина понимания и всех наших работ. В частности, без начал не понять лямбда-исчисление Чёрча, которое мы применим на этапе работы с AST . Рассмотрим элементы дискретной математики с примерами на С, JavaScript, SQL. Читать

Ученые из МФТИ применили сеточно-характеристический метод для численного моделирования распространения сейсмических волн в горном массиве вблизи строящегося тоннеля. Результаты численных экспериментов качественно совпали с реальными сейсмограммами полевого опыта.

Новый метод, который исследователи называют «глобальной фазовой спектроскопией», позволяет поддерживать высокую стабильность лазера атомных часов. Автор: Райли […] Читать далее Физики повысили точность оптических атомных часов, снизив квантовый шум в интернет-журнале Лазерный мир.

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях В НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге совместно с российскими и зарубежными коллегами создан микролазер, излучающий в глубоком ультрафиолете. Диаметр устройства составляет около двух микрометров — это сопоставимо с размером бактерии. Разработка может найти применение в фотонных чипах, газовых сенсорах и системах UV-C-связи. Объектом разработки являются микролазеры, функционирующие в глубоком ультрафиолетовом диапазоне на длине волны 255 нанометров. […] Полная версия статьи: Микролазер размером с бактерию для фотонных чипов и сенсоров создали в

Realta Fusion из США первой среди частных компаний напрямую преобразовала энергию движущихся заряженных частиц плазмы в электрический ток, обойдя стадию пара и турбин. Экспериментальный реактор с магнитным зеркалом выдал напряжение около 100 вольт и силу тока в несколько ампер. Этого хватило, чтобы зажечь несколько ламп накаливания.

Самый большой и мощный в мире ускоритель частиц отключили на четырехлетнюю модернизацию. В 2030 году он возобновит работу под новым названием — Большой адронный коллайдер высокой светимости. Этот апгрейд позволит производить примерно в 10 раз больше столкновений частиц, чем изначально. Физики рассчитывают, что поток новых данных поможет обнаружить явления за пределами Стандартной модели, а также прольет свет на природу темной материи, антиматерии и ранней Вселенной.

Американский стартап Realta Fusion сообщил о демонстрации прямого преобразования энергии плазмы в электричество на экспериментальной установке WHAM (Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror), созданной совместно с Университетом Висконсина в Мадисоне. Опыт проведён 19 июня 2026 года, что позволило заявить о первом подобном эксперименте среди частных компаний. Источник изображений: Realta Fusion

Обычный маятник движется по понятной и предсказуемой траектории. А двойной маятник состоит из двух соединённых стержней, поэтому его движение становится невероятно сложным. Даже крошечное изменение начального положения — меньше миллиметра — уже через несколько секунд приводит к совершенно другой траектории. Физики называют это «чувствительностью к начальным условиям». Это главный принцип теории хаоса, также известный как эффект бабочки. Самое удивительное, что двойной маятник полностью подчиняется законам физики. Его движение можно описать уравнениями Ньютона, но точно предсказать его поведение надолго почти невозможно, потому что в реальном мире нельзя измерить начальные условия с абсолютной точностью. Это не случайность и не ошибка в законах физики. Это детерминированный хаос — система живёт по строгим правилам, но выглядит так, будто правил вообще нет. Именно поэтому двойной маятник стал главным символом теории хаоса и до сих пор восхищает физиков,

В 1970 году Курт Гёдель, человек доказавший пределы математики, написал в блокноте несколько строк символической логики. Спрятал блокнот в сейф. Завещал вскрыть только после смерти. Когда в 1978 году математики открыли записи, обнаружили онтологическое доказательство существования бога. Формальное, логически безупречное, построенное на аксиомах модальной логики. Доказательство, которое невозможно опровергнуть математически. Философы до сих пор спорят, что с этим делать. Онтологический аргумент существует с 11 века. Ансельм Кентерберийский сформулировал его так: бог — это существо, совершеннее которого невозможно помыслить. Существование в реальности совершеннее существования только в мысли. Значит, бог должен существовать реально. Философы веками критиковали этот аргумент: игра слов, логический трюк, подмена понятий. Гёдель взял эту идею и перевёл на язык математической логики, где словами играть нельзя. Доказательство Гёделя состоит из пяти аксиом, трёх определений и двух

Видов насекомых на Земле может быть в три раза больше: как математика помогла раскрыть реальный масштаб биосферы Один из важных вопросов биологии заключается в определении точного количества видов, населяющих нашу планету. Если разнообразие позвоночных животных — птиц, млекопитающих, амфибий, изучено относительно подробно, то в оценке численности беспозвоночных до сих пор существуют огромные пробелы. За последние 250 лет систематических наблюдений ученые описали около одного миллиона видов насекомых. Однако исследователи сходятся во мнении, что эта цифра представляет собой лишь малую часть их реального разнообразия. В работе, опубликованной в научном журнале PNAS, международная группа экологов и генетиков представила новые расчеты глобального разнообразия класса

У сна есть фаза, в которой глаза двигаются так, будто мы что-то разглядываем. Это REM-сон (rapid eye movement), или фаза быстрого сна. Движения глаз хаотичны, непредсказуемы, но не случайны — это загадка, которую помогла разгадать математика. Три переменных — целый мир Представьте три силы в мозге: 1) REM-on — нейроны, запускающие движение глаз. 2) REM-off — нейроны, которые их тормозят. 3) Адаптация — «усталость», накапливающаяся во время активности и заставляющая замолкнуть. Эти три переменные взаимодействуют по нелинейным уравнениям — тем самым, которые описывают конвекцию в атмосфере или колебания лазера. Это уравнения Лоренца. Странный аттрактор вместо случайности Если смоделировать эту систему, получается знаменитая «бабочка Лоренца» — траектория в пространстве трех переменных (см. картинку). Она называется странным аттрактором. Почему? — Система детерминирована (никакого шума). — Но поведение непредсказуемо в

Разработчики фэнтезийной градостроительной стратегии Against the Storm из польской студии Eremite Games рассказали о дальнейшем развитии игры и подтвердили следующий проект команды. Источник изображений: Eremite Games

Парадокс Ферми, или почему мы до сих пор не нашли следов инопланетных цивилизаций, вот уже 70 лет не дает покоя астрономам. Исследователь Сергей Ивлиев предложил новый, неожиданный ответ. Он считает, что развитые цивилизации не строят грандиозных «звездных империй», потому что их искусственный интеллект рационально выбирает путь «тихой экспансии» — рассылает по галактике миниатюрные автоматические зонды с «семенами» жизни, оставаясь практически невидимым.

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Термоядерная энергетика уже много десятилетий остается одной из самых амбициозных научных задач человечества. Если ученым удастся создать промышленный термоядерный реактор, мир получит практически неисчерпаемый источник энергии. Но путь к этой цели состоит не только из гигантских международных проектов стоимостью в миллиарды долларов. Иногда он начинается с установки, которую можно разместить внутри университетского корпуса. «Компьютерра» побывала […] Полная версия статьи: «Бублик» с термоядерной начинкой: как в МИФИ готовятся к эпохе

Первую фотографию черной дыры удалось получить только с помощью виртуального телескопа размером с Землю. Эти объекты не просто поглощают свет, а заставляют ученых заново проверять законы физики. Разбираемся, какие факты о черных дырах удивляют сильнее всего.

Китайские инженеры сообщили о завершении финальных испытаний крупнейшего в мире сверхпроводящего магнита для термоядерного реактора в рамках проекта CRAFT (Comprehensive Research Facility for Fusion Technology) в Хэфэе. Китайский проект является переходным между строящимся во Франции экспериментальным реактором ИТЭР (ITER) и будущей европейской термоядерной электростанцией DEMO. Тем самым Китай первым начнёт производство термоядерной энергии. Источник изображения: Xinhua

Международная группа физиков представила прототип квантового сенсора, который позволяет подавлять лазерный шум и повышать чувствительность к слабым […] Читать далее Ученые ведут борьбу с лазерными помехами для поиска сигналов Вселенной в интернет-журнале Лазерный мир.

Европейской организации ядерных исследований (CERN) объявила об остановке Большого адронного коллайдера (БАК) на долгих четыре года. К 2030 году БАК претерпит третью и самую крупную модернизацию в своей истории. О масштабе изменений говорит даже то, что обновлённый коллайдер получит новое имя — БАК высокой светимости (High-Luminosity LHC). Это позволит собирать больше данных по столкновениям и расширит науку об истинном строении нашего мира. Источник изображения: CERN

Компания American Fusion завершила разработку протокола тестирования своего предсерийного термоядерного реактора Texatron мощностью 5 МВт. Это, по словам компании, является ключевым шагом на пути к независимой проверке её компактной анейтронной термоядерной технологии. Платформа Texatron была представлена на Международной конференции IEEE по плазменной науке (ICOPS) 2026 года. Источник изображения: American Fusion

Большой адронный коллайдер остановили на четыре года для модернизации

Ключ к управляемой термоядерной реакции — удержание в магнитном поле плазмы, разогретой до температуры ядра Солнца. В Хэфэе ученые Академии наук КНР представили сразу два прорывных сверхпроводящих магнита, которые приближают эру чистой энергии. Главный из них — тороидальный магнит весом 582 тонны, крупнейший в мире для термоядерных реакторов. Он прошел экспертную проверку и официально признан готовым к работе в экстремальных условиях.

Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.