2022 ЖЫЛҒЫ ФИЗИКАДАҒЫ НОБЕЛЬДІ КВАНТТЫҚ МЕХАНИКТЕР ИЕЛЕНДІ

4 қазанда Швед Корольдік ғылым академиясы 2022 жылғы физика саласындағы Нобель сыйлығы лауреаттарын атады. Биылғы жүлде матасқан бөлшектермен жаңашыл эксперименттер өткізген ғалымдарға берілді. Олар алған нәтиже жаңа технологияларда қолданыла бастады. Қазіргі күні кванттық компьютерлер, кванттық желілер мен қауіпсіз кванттық шифрланған байланыс салалары қарқынды зерттеліп, дамуда.

Нобель сыйлығын, "матасқан фотондармен өткізген эксперименттері, Белл теңсіздігінің орындалмауын зерттегені және кванттық информатика саласындағы ізашар еңбектері үшін", француз Ален Аспе (Alain Aspect), америкалық Джон Клаузер (John F. Clauser) мен аустриялық Антон Цайлингер (Anton Zeilinger) иеленді. Бұл үшеуі кванттық физикаға қосқан іргелі үлесі үшін 2010 жылғы Вольф сыйлығымен де марапатталған еді.

Ален Аспе 1947 жылы туған, Париж-Сакле университеті мен Политехникалық мектептің профессоры. Джон Ф. Клаузер 1942 жылы дүниеге келген, зерттеуші-физик. Антон Цайлингер (1945) — Вена университетінің профессоры. Оларға Нобель медалі 10 желтоқсанда өтетін салтанатты рәсімде табысталады. Лауреаттар 10 миллион швед кронын тең бөліседі.

Кванттық механикада кванттық матасу деп аталатын ғажайып құбылыс бар екені белгілі. Матасқан екі не одан да көп бөлшек, шақырымдаған ара қашықтықта орналасса да, бір бүтін тәрізді әрекет етеді. Мысалы, матасқан фотонның бірінің спин спиральдігі оң екені өлшенсе, екіншісінікі міндетті түрде теріс болып шығады, және керісінше. Мұндай жұптың бір сыңарына жасалған әсер, одан алыс қашықтықтағы басқасының кванттық күйін дереу өзгертеді. Өзгеріс сол сәтте, жарық жылдамдығынан да тез беріледі, өйткені ақпарат тарамайтындықтан, салыстырмалылық принципі бұзылмайды.

Бұл құбылыс әдетте мына сияқты аналогия көмегімен түсіндіріледі: бір жұп аяқкиімнің кез келген сыңарын қарамай алып қалайық та, екіншісін, мысалы, Нептунға жіберейік. Жердегі қорапты ашып қарағанда оң аяққа киетін бәтеңке шықса, демек Нептунда — сол аяқтікі. Аналогия жарамсыз, өйткені бұл мысалда детерминизм бар. Яғни, оң аяққа арналған бәтеңкені алып қалсақ, оны енді ауыстыра алмаймыз. Ал кванттық құбылыстар анықталмаған, демек спиннің спиральдігі қандай екені алдын-ала белгісіз. Ол өлшенген сәтте ғана кездейсоқ оң немесе теріс мәнді қабылдауы мүмкін. Қашықтағы матасқан екінші бөлшек дәл сол сәтте автоматты түрде қарама-қарсы мәнді қабылдайды. Мұның өзі анықталмағандық принципін бұзатын сияқтанады: екінші бөлшекті өлшемей-ақ, оның кванттық күйін алдын-ала біліп қойдық. Мүмкін, матасқан бөлшектер ішінде жасырын айнымалылар — оларға экспериментте қандай нәтиже көрсетуді бұйыратын нұсқау бар шығар. 1960-жылдары Джон Стюарт Белл жасырын айнымалылар корреляциясын көрсететін математикалық теңсіздік ойлап тапты. Алайда кванттық механика заңдарына сәйкес, Белл теңсіздігі бұзылатын белгілі бір эксперимент типі болуы тиіс.

Джон Клаузер жасаған эксперименттер Белл теңсіздігі орындалмайтынын көрсетіп, кванттық механиканы қуаттады. Демек кванттық механиканы жасырын айнымалысы бар теориямен алмастыруға болмайды. Ален Аспе болса, Клаузер экспериментінің кейбір әлсіз тұстарын дамытып, оны орағытып өту жолдарын жапты. Антон Цайлингер жетілдірілген жабдықтар көмегімен ұзақ эксперименттер сериясын өткізді. Оның тобы бір бөлшектің кванттық күйін қашықтағы басқасына жеткізуге болатынын, яғни кванттық телепортация құбылысын көрсетті. Нобель комитеті лауреаттар еңбегі кванттық механика теориясына іргелі үлес қосып қоймай, нақты технологиялар түрінде де жеміс бере алатынын атап айтты.
#Нобель

АЛҒАШҚЫ ЖАСАНДЫ ЖЕРСЕРІККЕ — 65 ЖЫЛ

1957 жылы 4 қазанда Кеңес Одағы Жердің алғашқы жасанды серігін ұшырды. Ол ПС-1 (Простейший Спутник-1) деп аталды. Спутник КСРО қорғаныс министрлігінің Қызылорда облысы аумағында орналасқан 5-ші "Төретам" ғылыми-зерттеу полигонынан (кейін "Байқоңыр" космодромы деген ашық атауға ие болды) ұшырылды. Оны ғарышқа Р-7 құрлықаралық баллистикалық зымыраны негізінде жасалған тасығыш көтерді.

4 қазан адамзат тарихындағы ғарыш дәуірінің басы болып саналады.
Алғашқы жерсерік жайлы жеті қызық дерек: https://www.youtube.com/watch?v=apj6d05ocUY&t=0s

5 ҚАЗАН, 22:00-ДЕ CREW-5 МИССИЯСЫ ҰШЫРЫЛАДЫ

2022 жылы 5 қазанда, Алматы уақытымен 22:00-де Кеннеди Ғарыш орталығының LC-39A ұшыру алаңынан Crew-5 ұзақ мерзімді миссиясы Халықаралық ғарыш стансасына аттанады. SpaceX Crew Dragon C210 Endurance ғарыш кемесі екінші рет ұшырылмақ. Falcon 9 зымыранының B1077 нөмірлі бірінші сатысы алғаш қолданылады. Кеменің ХҒС-қа түйісуі 7 қарашаға қараған түні, 02:57-ге жоспарланған. Миссия шамамен 145 күнге созылады.

Экипаж құрамы:
Командир — Николь Манн (НАСА), 1977 ж.т.
Әскери-Теңіз академиясында бакалавриат, Стэнфорд университетінде магистратура тәмамдаған. Сынаушы-ұшқыш, АҚШ Теңіз жаяу әскері корпусының полковнигі. 25 типті ұшақ штурвалында әуеде 2500 сағат өткізген, әуетасығыш кеме палубасынан 200 рет көтеріліп-қонған, 47 рет жауынгерлік тапсырмамен ұшқан. Ирак пен Ауғанстандағы әскери операцияларға қатысып, жауынгерлік медальдармен наградталған. 2013 жылдан НАСА астронавты, ғарышқа алғаш ұшуы. Николь Онапу — Американың байырғы тұрғыны, Вайлацки тайпасының үндісі. Тұрмыста, бір ұлдың анасы.

Ұшқыш — Джош Кассада (НАСА), 1973 ж.т.
Физика докторы, PhD докторы. Теңіз ұшқышы, сынаушы-ұшқыш, 45 ұшақ типінде 4000 сағаттан астам ұшқан, 23 жауынгерлік тапсырма орындаған. Ирактағы әскери операцияға қатысып, медальдармен наградталған. 2013 жылдан — НАСА астронавты, ғарышқа алғаш ұшуы. Отбасылы, екі баласы бар.

Миссия маманы — Коичи Ваката (JAXA), 1963 ж.т.
Авиатехника бакалавры. қолданбалы механика магистрі, әуе-ғарыш техникасы докторы. Japan Airlines-те ұшақ инженер-конструкторы болып істеген, ұшқыш ретінде 1100 сағат ұшқан. 1992 жылдан — JAXA астронавты, 4-ші жапон ғарышкері. Төрт ғарыштық сапарда жалпы 347 тәулік өткізген. ХҒС командирі болған алғашқы жапон. JAXA ғарышкерлер отрядының бастығы, ХҒС-тағы операциялар басшысы, НАСА-ның ХҒС-тағы операциялар бөлімі басшысы болған, қазір — JAXA-ның аға кеңесшісі. Әйелі, бір баласы бар.

Миссия маманы — Анна Кикина (Роскосмос), 1984 ж.т.
Новосибирск су көлігі академиясының түлегі. Жүзу нұсқаушысы, гид-жолсерік, радиожүргізуші болған. Рафтингтен Ресей құрамасының бұрынғы мүшесі, парашютпен 153 рет секірген. 2014 жылдан — Роскосмос сынаушы-ғарышкері, ғарышқа алғаш ұшуы. Тұрмыс құрған.

2022 жылғы 44-ші ұшырылым
5 қазан 22:00. КҒО, SLC-39A. Crew-5 миссиясы — Crew Dragon C210.2 Endurance ғарыш кемесін ХҒС-қа аттандыру

Falcon 9 B1077.1 1-сатысы JRTI платформасына қонды

Николь Манн, Джош Кассада (НАСА), Коичи Ваката (JAXA), Анна Кикина (Роскосмос) SpaceX Crew Dragon C210.2 Endurance ғарыш кемесі бортында

Ғарыш кемесінің 2-сатыдан ажырауы

2022 жылғы 45-ші ұшырылым
6 қазан 05:10. Ванденберг, SLC-4E. Starlink-4.29 миссиясы — 52 Starlink v1.5 жерсерігін төмен жермаңы орбитаға шығару
🚀🚀 Екі Falcon 9 стартының арасы — 7 сағат 10 минут — жаңа рекорд 🏆

Falcon 9 B1071.5 1-сатысы OCISLY платформасына қонды

ДИМОРФ АСТЕРОИДЫ СОҚҚЫДАН СОҢ ҰЗЫН ҚҰЙРЫҚҚА ИЕ БОЛДЫ

SOAR (Southern Astrophysical Research) телескопы Диморф астероидының тозаң мен сынықтардан құралған ұзын құйрығын көрді. Ұзындығы 10 000 километрдей құйрық астероидқа DART зонды соғылған соң түзілген.

1996 жылы ашылған Диморфтың диаметрі 170 метр, ол 780 метрлік Дидим астероидын айналады. 27 қыркүйектегі соққыдан екі күн өткенде, оны Чилидегі Серро-Тололо америкааралық расытханасының 4,1 метрлік SOAR телескопы бақылады. Астероид бетінен ұшқан қалың тозаң мен сынықтар шоғырын күн сәулесінің қысымы жіңішке ұзын желіше созған. Комета құйрығына ұқсас шлейфтің ұзындығы кемінде он мың километр.

Бақылау деректері ғалымдарға соққыдан қанша зат ұшқанын, оның қандай жылдамдықпен шашылғанын және тозаң бұлтындағы бөлшектер өлшемін бағалауға көмектеседі. Бұл, өз кезегінде, Жерге қауіпті астероидтарды соққымен бұрып жіберу процесін дәлірек модельдеуге мүмкіндік береді.

Credit: CTIO / NOIRLab / SOAR / NSF / AURA

Crew Dragon C210 Endurance ғарыш кемесінің ХҒС-қа жақындауы

7 қазан 03:08. Crew-5 миссиясының Crew Dragon C210 Endurance ғарыш кемесі ХҒС-тың Harmony модуліне түйісті

Екі сағаттан соң люктер ашылып, Николь Манн, Джош Кассада, Коичи Ваката, Анна Кикина стансаға енді. ХҒС-та оларды Челл Линдгрен, Боб Хайнс, Джессика Уоткинс, Саманта Кристофоретти, Сергей Прокопьев, Дмитрий Петелин мен Франсиско Рубио қарсы алды. Сөйтіп, қазір ХҒС-та қайтадан 11 ғарышкер бар.

Қытайлық Тяньгун стансасындағы ғарышкерлерді қосқанда, қазір Жер орбитасында 14 адам ұшуда, бұл — бұрынғы рекордтың тағы бір қайталануы. Дегенмен адамзат басқа жетістікке қол жеткізді: алғаш рет ғарышта бір мезгілде бес әйел жүр.

Crew Dragon-ның ХҒС-қа түйісуі: таңдаулы көріністер

НОБЕЛЬ СЫЙЛЫҒЫН КЛИК-ХИМИЯНЫҢ НЕГІЗІН ҚАЛАУШЫЛАР АЛДЫ

2022 жылғы химия саласындағы Нобель сыйлығы Каролин Бертоцци (Carolyn R. Bertozzi), Мортен Мельдаль (Morten P. Meldal) мен Барри Шарплесске (K. Barry Sharpless) "клик-химия мен биоортогонал химияны дамытқаны үшін" берілді. Дат химигі Мельдаль (1954) Копенгаген университетінің профессоры болса, екі америкалықтың бірі Каролин ханым (1966) — Стэнфорд профессоры. Шарплесс (1941) асимметриялық тотығу реакциялары үшін 2001 жылы да химиялық Нобельді иеленген еді. Ол — тарихтағы бесінші екі мәрте нобельдік лауреат.

Клик-химия — жекелеген молекулаларды біріктіру тәсілдерін іздейтін ғылым саласы. Ұшақ орындығындағы белбеудің екі жағын сырт еткізіп бекіткендей, молекулаларды мықтап қосу қажет. Белбеу тоғасының рөлін өзара әсерлесіп, берік, орнықты химиялық байланыс түзетін сыртқы атомдар атқарады. Бұл жердегі қиындық — байланыс абсолют бейтарап, яғни пайда болған қосылыстың химиялық қасиеттеріне еш ықпал етпейтін болуы тиіс.

Мортен Мельдаль мен Барри Шарплесс, 2002 жылы бір-бірінен тәуелсіз жариялаған мақалаларында, бұл үшін көміртек-азот байланысын қолдануды ұсынды. Қосылатын молекуланың біріне үш азот атомының тізбегі (азид), екіншісіне — үштік көміртегі–көміртегі байланысы бар зат (алкин) тіркеледі. Катализатордың (мыс иондары) қатысуымен, "тоғаның" екі бөлігі орнықты триазол сақинасын түзіп, ілініседі де, екі молекуланы мықтап біріктіреді. Реакция тез әрі өте өнімді болып шықты.

Шарплесс осындай тағы бірнеше реакция түрін тапты. Бұлардың бәрі мынадай тамаша қасиеттерге ие:
— реагенттердің барлық атомы керек қосылысқа өтеді, бөгде затқа шығындалмайды;
— қажет емес заттар түзілмейді;
— еріткішсіз өткізуге болады;
— шығымы 100%-ке жақын.
Шарплесс органиктер "арманындай" мұндай реакцияларды клик-реакция деп атауды ұсынды. Атау белбеу "сырт" немесе ағылшынтілділер айтатындай "click" етіп, ыңғайлы әрі мықты бекіген сәттегі қанағат сезімін сипаттайды.

Екі жылдан соң Каролин Бертоцци клик-химияны жаңа деңгейге көтерді. Ол азид-алкин циклоқосылысы реакциясын катализаторсыз өткізу әдісін тауып, оны биологияда нақты қолдану жолын көрсетті. Циклооктин атты алкинның қатысумен өтетін реакция биоортогонал, яғни тірі жасушадағы биологиялық процестерге кедергі келтірмейтін болып шықты.

Клик-химия әдістері арқасында химиктер молекула "кірпіштерін" тез әрі оңай біріктіруге мүмкіндік алды. Биоортогонал реакциялар жасушаларды зерттеу мен биологиялық процестерді бақылауда кең қолданыс тапты. Әдіс жаңа үлгідегі дәрілерді зақымдалған жасушаға дәл бағыттауға көмектеседі.
#Нобель

INGENUITY МАРСҚА ҚОҚЫС ТАСТАДЫ

Ingenuity дроны 24 қыркүйекте 33-ші рет ұшты. Тікұшақ 55 секундта 111 метр қашықтыққа барып қонды. Ingenuity Езеро кратеріндегі көне өзен атырауына сапарын жалғастырды. Басында бір ай жұмысқа есептелген "Тапқырлық" бір жарым жыл ішінде, жалпы алғанда, 7,4 км жол ұшып өтті.

Дронның бағдарлау камерасы алған кескіндер ашық жарияланатындықтан, оларды кез келген адам талдай алады. Туиттер қолданушылары бір тіреуге жабысып тұрған әлденені байқады, кейін оны жел ұшырып әкетті. Бұл пластик немесе дронның тежегіш жүйесінің бөлшегі болуы мүмкін.

Жарты ғасыр ішінде Марсқа қонған аппараттардың жалпы массасынан (9979 кг) қазір жұмыс істеп тұрғандарының массасын (2860 кг) азайтсақ, Қызыл планета бетінде 7119 кг жер қоқысы жатыр.

NASA, @LarsTheWanderer / twitter.com