+7 (495) 648-62-26Московский технологический институт+7 (495) 648-62-26

Образовательный блог МТИ

Неизвестные рукописи Альберта Эйнштейна представили в Японии

Выставка, на которой широкой публике представлены уникальные рукописи Альберта Эйнштейна, открылась в университете «Кэйо» в столице Японии. Всего в рамках экспозиции выставлено 20 работ физика.
 
 
Среди экспонатов выставки можно, в том числе, увидеть рукопись, посвящённую стране восходящего солнца, «Мои впечатления о Японии». Эту работу Эйнштейн написал, путешествуя по стране в 1922-м году. Рукописи представляют интерес не только для историков и лингвистов, но и для учёных.
 
На многих работах есть математические формулы, которые могут иметь отношение к научным работам в области физики.
 
Энштейн

Вычислена масса крупнейшего в истории наблюдений лунного метеорита

Астрономы из Университета Севильи проанализировали падение метеорита на поверхность Луны, которое произошло 11 сентября 2013 года. Согласно ученым, его масса составила не менее 400 килограмм.
 
За падением космического тела наблюдали с помощью двух телескопов, установленных в обсерватории в Севилье на юге Испании. Вспышка, произведенная в результате падения, продлилась около восьми секунд и превзошла по яркости свет Полярной звезды. Анализ изображения показал, что мощность взрыва составила 15 тонн в тротиловом эквиваленте. По словам ученых, в зависимости от плотности, размеры метеорита могли составить от 60 сантиметров до 1,4 метров. Его скорость оценивается в 61 тысячу километров в час.
 
Сентябрьское падение является крупнейшим за историю наблюдений. Предыдущее рекордно яркое столкновение произошло в мае 2013 года; тогда на поверхность Луны упал метеорит весом около 40 килограмм, что привело к взрыву с энергией в пять тонн в тротиловом эквиваленте. Потенциально, падение тел на Луну можно использовать для косвенного анализа химического состава лунного грунта. Ранее с этой целью на спутник Земли были направлены отработавшие свой срок гравитационные зонды GRAIL.

Учёные начали работы по созданию модели человеческого мозга

Работу над созданием модели человеческого мозга ведут учёные более чем из восьмидесяти университетов мира. Учёные намерены достигнуть цели в течение ближайших десяти лет.
Проект под названием Brainome ставит своей целью полное изучение системы нейронных связей в человеческом мозге. Ученые ожидают, что достичь этого можно будет не только с помощью кропотливой работы, но и за счет того, что за ближайшее десятилетие технологии существенно шагнут вперед. Они считают, что смогут полностью проанализировать работу головного мозга человека и создать модель, которая будет функционировать аналогичным образом. Новые технологии позволят в реальном времени следить за работой нейронов. Это должно будет пролить свет также на возможные причины дисфункций головного мозга.
В ходе исследования ученые намереваются сосредоточить свое внимание на решении трех важнейших проблем: создании инструментов, которые могли бы полностью осуществлять мониторинг работы нейронов и их цепей; создании технологий, позволяющих искусственно манипулировать этими нейронами; а также создании средств для хранения, анализа и обобщения всех полученных данных в удобном виде. В результате с помощью компьютерных технологий они должны создать модель, подобную головному мозгу человека. 
Мозг

Астрономы отыскали одну из древнейших звёзд во Вселенной.

Оценки содержания элементов тяжелее водорода показали, что в данной звезде железа не более одной десятимиллионной от показателя нашего Солнца. Это рекорд среди известных на сегодня тел такого рода. По всей видимости, SMSS J031300.36-670839.3 старше 13 млрд лет.
Более того, отсутствие обнаруживаемых количеств железа говорит, о том, что нет иного выхода, кроме признания того, что светила первого поколения, это железо наработавшие, были куда менее мощными, чем считалось. Похоже, звезда-прародитель просто не смогла эффективно выбросить свои тяжёлые элементы из ядра, поскольку взрыв в конце её жизненного пути был не слишком мощным.
Совершенно неожиданно и то, что, если расчёты астрономов верны, энергия взрывов звезды-прародителя была даже меньше, чем у сегодняшней обычной сверхновой, — и это несмотря на то, что её массу оценивают в 60 солнечных, то есть как исключительную — настолько, что после взрыва на месте прасветила образовалась чёрная дыра. 
Кроме того, данные по спектру SMSS J031300.36-670839, полученные с помощью «Магеллановых телескопов» (Чили), показали, что углерода там по меркам нашего собственного светила хотя и мало, но всё же в тысячи раз больше, чем железа. Именно это указало на слабость взрыва звёзд-предков первого поколения: углерод находился в их внешних слоях, в то время как железо — в ядре.
Открытие SMSS J031300.36-670839.3 — по-видимому, древнейшей из известных звёзд — означает, что нам стоит переосмыслить то, как формировались и развивались предшествовавшие им самые первые звёзды, ибо современные модели их эволюции не дают результатов, при которых взрыв в конце жизненного цикла мог бы получиться столь слабым, чтобы не разбросать ядро, ограничившись лишь внешними слоями.
2

Обнаружен новый вид титанозавров

Палеонтологи обнаружили в провинции Ганьсу на севере центральной части Китая новый вид титанозавров — растительноядных ящеров, живших около 100 миллионов лет назад. 

Кости, ставшие объектом исследования, были найдены в 2008 году, однако до сих пор ученые не были уверены, кому они принадлежат. Окаменелости включали в себя зубы, несколько позвонков разных отделов, часть ребра и сросшиеся лопатку и воронью кость. Выяснить происхождение костей удалось учеными из Палеонтологического института Китайской академии наук и Университета Пенсильвании.

Проведенный анализ показал, что кости принадлежат животному ранее неизвестного вида из группы растительноядных ящеротазовых динозавров. Судя по неполному срастанию костей плечевого пояса, в момент гибели ящер, чьи кости нашли палеонтологи, был еще молодым. В зрелом состоянии размер тела Yongjinglong datangi должен был составлять около 15-19 метров в длину.

Первые кости титанозавров были обнаружены еще в 1877 году в США. Эти ящеротазовые динозавры (зауроподы) передвигались на четырех ногах и обладали очень большим весом. Ученые относят Yongjinglong datangi к титанозаврам в узком смысле, то есть к кладе Titanosauria. Систематика этой группы, однако, вызывает споры среди палеонтологов из-за того, что большинство находок очень плохо сохранились.

Сверхмассивная чёрная дыра блокирует формирование звёзд в далёком галактическом скоплении

В 3,9 млрд световых лет от нас рентгеновский телескоп «Чандра» и оптический «Хаббл» нашли довольно необычную чёрную дыру, располагающуюся в галактическом скоплении RX J1532.9+3021. Само по себе скопление «тянет» на примерно квадриллион масс Солнца, а в его центре находится большая эллиптическая галактика с закономерно ожидаемой СМЧД.


...Вот только концентрация горячего газа в центре скопления необычайно велика. И это странно: когда газ светится в рентгеновском диапазоне, он довольно быстро охлаждается, и чем ближе центру — тем быстрее. После этого давление в холодном газе в центре скопления должно упасть, а газ в связи с этим должен «уплотниться» и принять живейшее участие в звездообразовании. Словом, — в зарегистрированных в RX J1532 концентрациях он должен создать буквально триллионы звёзд.

Но никаких следов бурного звездообразования не видно — хотя это галактическое скопление довольно неплохо изучено.


Что именно блокирует формирование светил? Снимки в рентгеновском диапазоне показывают в районах, занятых горячим газом с двух сторон от центральной галактики, две большие полости. Их расположение соотносится с релятивистскими струями, исходящими из СМЧД этой галактики и видными в радиодиапазоне. Напрашивается такое предположение: скоростные струи, выбрасываемые из аккреционного диска чёрной дыры, выталкивали газ из районов пустот, и именно чёрной дыре обе полости обязаны своим существованием.

Ударные волны от расширения упомянутых полостей продолжают циркулировать через горячий газ в центре скопления, и несмотря на то, что газ этот активно теряет энергию с рентгеновским излучением, подогрев ударными волнами от релятивистских струй пока сильнее и не даёт газу ни остыть, ни тем более принять участие в звездообразовании.

Остался последний вопрос: как это получается? Чистая арифметика: обе полости в газе, созданные струями, в поперечнике имеют 100 000 световых лет, и это видимая часть нашей собственной Галактики, Млечного Пути. Чтобы образовать такие полости, нужна огромная энергия — в сравнении с другими районами Вселенной просто невероятная.

Между тем, чтобы эту энергию «выдавал» материал аккреционного диска, надо, чтобы в него падало очень много материи, затем поглощаемой ЧД. А следов такого поглощения как раз и нет: яркого свечения в рентгеновском диапазоне из района СМЧД не исходит.

Есть два варианта, которые могли бы объяснить мощные релятивистские струи от СМЧД без активного поглощения ею сторонней материи. Первый: ЧД не сверх-, а ультрамассивна — тяжелее 10 млрд солнечных масс, то есть в тысячи раз массивнее СМЧД в центре Млечного Пути.
 


Вторая версия: СМЧД скромна по массе, всего лишь порядка миллиарда Солнц, зато сверхбыстро вращается. Тогда она поглощает не так много материи, но энергия её релятивистских струй всё равно может быть огромной, чтобы обеспечить подогрев ударными волнами газа в центре скопления, достаточного для блокирования звездообразования.

Правда, несколько усложняет картину то, что если одна из полостей соответствует направлению релятивистских струй идеально, то вторая слегка отклоняется от него. Тут может быть такое объяснение: она порождена сравнительно давним выбросом из окрестностей СМЧД, и та, соответственно, периодически кренится, как вращающийся волчок перед остановкой после потери энергии вращения. Насколько это соответствует действительности и не вызвано ли смещение второй полости какими-то внешними воздействиями, может проясниться лишь после дополнительных исследований.

Астрономы собираются наблюдать столкновение газового облака с черной дырой.

Астрономы собираются наблюдать столкновение газового облака с черной дырой под маркировкой Стрелец А, которая находится непосредственно возле галактического центра Млечного Пути.

Данное чрезвычайно редкое явление случилось на расстоянии 26 тыс. свет. лет от Земли, однако наблюдать его земляне могут лишь в марте нынешнего года. Кроме всего прочего у астрономов в планах стоит зафиксировать процесс поглощения газового облака черной дырой. Научные работники из Соединенных Штатов собираются транслировать съемку с телескопа «Свифт» непосредственно в интернет в режиме реального времени.

Подобное событие происходит во Вселенной чрезвычайно редко, а именно: это случилось последний раз приблизительно 26 тыс. световых лет назад. На данный момент астрономы это явление увидят собственными глазами. Черная дыра, затягивающее облако газа, просто колоссальна, однако ее можно наблюдать исключительно при взаимодействии с некоторыми прочими объектами, в противном случае она невидима.

Стрелец А находится непосредственно в самом центре галактики Млечный путь. Объект этот, который изучен детально в 2002г., являет собой предположительно черную сверхмассивную дыру, масса которой в 4,3 млн. раз больше, чем у Солнца. Как любая приличная черная дыра, эта также поглощает любой попавшийся объект, которому случайно подошел очень близко. Несколько столетий назад подобное поглощение уже случалось, о чем свидетельствует жесткое рентгеновское излучение, которое было зафиксирована в районе данной черной дыры.

Квантовая механика в полимерной пленке

Конденсат Бозе – Эйнштейна был впервые получен при комнатной температуре в тонком слое полимерного материала. Возможно, его удастся использовать в оптоэлектронных устройствах будущего.
 
Исследователи IBM Research впервые продемонстрировали квантовое состояние вещества, известное как конденсат Бозе – Эйнштейна, в люминесцентном полимере, подобном материалам, используемым в светоизлучающих экранах многих современных смартфонов.
 
Возможно, этот эффект удастся использовать при создании новых оптоэлектронных устройств (например, высокоэффективных лазеров и сверхбыстрых оптических коммутаторов) – необходимых элементов компьютеров и информационных сетей будущего.
 
 
Конденсат Бозе – Эйнштейна – это агрегатное состояние материи, которое можно наблюдать в охлажденном почти до абсолютного нуля газе, состоящем из бозонов (частиц с целым спином). При этом частицы такого газа (бозоны) практически перестают двигаться и становятся когерентными, переходя в одинаковое квантовое состояние. Это приводит к проявлению квантовых эффектов на макроскопическом уровне.
 
Ученые смогли добиться возникновения конденсата Бозе – Эйнштейна при комнатной температуре, поместив полимерную пленку толщиной всего 35 нм между двумя зеркалами и направив на неё луч лазера. При этом в материале появлялись экситонные поляритоны – квазичастицы-бозоны, возникающие при взаимодействии фотонов с экситонами. Совокупность этих квазичастиц демонстрировала свойства конденсата Бозе – Эйнштейна.  Такое состояние длилось всего несколько пикосекунд, но исследователи надеются, что этого будет достаточно для использования бозонов в качестве источника когерентного излучения или элемента оптического коммутатора.
 
Ранее подобное явление было продемонстрировано в высококачественных кристаллах, однако использование более простого в получении пластика сокращает путь к практическому использованию свойств конденсата Бозе – Эйншейна.
 
Источник: popmech.ru

Металлическое стекло: как победить хрупкость

Благодаря своей аморфной структуре металлические стекла могут быть прочными, как сталь, и пластичными, как полимерные материалы, они способны проводить электрический ток и обладают высокой коррозионной стойкостью. Такие материалы могли бы получить широкое распространение при изготовлении медицинских имплантатов и разнообразных электронных устройств, если бы не одно неприятное свойство: хрупкость. Металлические стекла, как правило, являются ломкими и неравномерно сопротивляются усталостным нагрузкам, что ставит под вопрос их надежность. Использование многокомпонентных аморфных металлов (композитов) решает эту проблему, однако для монолитных металлических стекол она до сих пор актуальна. 

В рамках нового исследования, проведенного совместно учеными из Лаборатории Беркли и Калифорнийского технологического института, был найден способ повысить усталостную прочность объемных металлических стекол. Объемное металлическое стекло на основе палладия, подвергнутое усталостным нагрузкам, проявило себя ничуть не хуже, чем лучшие из композитных металлических стекол. Его усталостная прочность сравнима с этим показателем для широко используемых поликристаллических конструкционных металлов и сплавов, таких как сталь, алюминий и титан.

Под нагрузкой на поверхности палладиевого металлического стекла образуется полоса сдвига – локальная область значительной деформации, которая принимает ступенчатую форму. При этом по краям трещин, разделяющих «ступени», возникают такие же полосы сдвига, что притупляет вершины трещин и препятствует их дальнейшему распространению.

Палладий характеризуется высоким соотношением модулей объемного сжатия и сдвига, что скрадывает присущую стеклообразным материалам хрупкость, поскольку образование «многоуровневых» полос сдвига, препятствующих дальнейшему росту трещин, оказывается энергетически более выгодным, чем формирование крупных трещин, приводящих к быстрому разрушению образца. Вкупе с высоким пределом выносливости материала эти механизмы значительно повышают усталостную прочность объемного металлического стекла на основе палладия.

Источник: popmech.ru

Ядерное стекло

Трудно представить современный мир без ядерной энергетики, однако проблема утилизации ядерных отходов становится все более острой. Инженеры из Университета Шеффилда предложили весьма необычный способ сокращения их количества путем переплавки в стекло.

Этот метод подразумевает смешивание зараженных плутонием материалов с доменным шлаком путем витрификации (стеклования), таким образом опасные материалы оказываются заключенными в стеклянные кубики, которые намного проще захоронить, чем необработанные отходы. Конечно, использовать полученное стекло нигде не будут, но захоронения могут стать намного компактнее и безопаснее.

Способ не подходит для отработанных стержней, но таким образом вполне можно утилизировать использованные фильтры, средства индивидуальной защиты, а также остатки выведенных из работы сооружений. Процесс пока не проверяли на плутонии, но он хорошо показал себя в случае с церием.

Источник: popmech.ru

SkypeПоиск
FacebookVkontakteInstagramTwitterYouTube