​​Цитата. "Математические истины присутствуют в нашем мире. Наша изобретательность состоит в том, чтобы из всех возможных математических истин выбрать те, которые действительно представляют интерес. Теперь, каким образом мы понимаем, что нечто интересно? Потому что оно красиво, у него приятная структура, оно вызывает человеческие эмоции. Машина не может научить нас понимать красоту. Ньютон сказал, что он похож на человека, который идет на пляж и выбирает красивый камешек. На пляже миллионы камешков, но какой из них вы подберёте? Вы возьмёте те, которые хороши, блестят и красивы, и таким образом вы обнаруживаете этот камешек, изобретаете его. Когда вы открываете математическую истину, вы изобретаете её, потому что находите её, и выбираете именно её, потому что она красивее других. Итак, изобретение — это отбор. Я выбираю вещи, которые мне нравятся. Я художник. У вас есть все возможные музыкальные ноты, которые можно записать. Почему я должен выбрать те или иные из них? Есть миллион вариантов записи музыкальных нот. Взять что-то — значит сочинить, выдумать; мы рассматриваем это как изобретение. Все возможности существуют. Изобретение симфонии — человеческое творение. Итак, в чем разница между созданием прекрасного музыкального произведения и созданием красивой математической теоремы? Я думаю, это одно и то же" (с) Сэр Майкл Атья

#цитата

Явление. Физикам из Беркли удалось записать на видео, как сливаются две дискобразные наночастицы в реальном времени. Вернее сказать, как одна наночастица зохавывает другую. Частицы представляют собой кадмиевую сердцевину, окруженную оболочкой из хлорида кадмия. По всей видимости, в оболочке большей частицы был некоторый дефект, который позволил ей поглотить более мелкую. Данные получены с помощью специальной модификации просвечивающего электронного микроскопа. Похоже, что перед нами лучшее нановидео подобного слияния из существующих.

#effect

​​Новости науки. Экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств. С учетом этого эмпирического правила воспринимаем следующую новость скептически.

Идея о том, что в основе функционирования мозга лежат какие-нибудь квантовые механизмы, не нова. Связано это с тем, что до сих пор никто не имеет ни малейшего понятия, какова природа сознания, а шестерёнки нашего мозга, ну, всё-таки, достаточно малы, чтобы почему бы и нет. Однако до сих пор все попытки найти этому подтверждения или опровержения обламывались о классическую действительность.

Но вот ученые из дублинского Тринити-Колледжа поделились интересными данными. Для своей работы исследователи адаптировали экспериментальную идею из области квантовой гравитации. Общая суть идеи заключается в том, чтобы наблюдать квантовую систему не напрямую, а через её взаимодействие с другой, более доступной квантовой системой, которая находится с первой в состоянии квантовой запутанности. В качестве "известной" системы была использована вода, содержащаяся в мозговом веществе. Настроившись на неё с помощью специальной МРТ установки, которая может измерять спины, находящиеся в состоянии квантовой запутанности, ученые обнаружили сигнал, характерный для электроэнцефалограммы мозговых токов, при том, что обычно такие сигналы в мозговой жидкости обнаружить нельзя. Покумекав, парни решили, что это может быть признаком того, что вещество мозговой жидкости квантово запутанно с проводниками мозговых токов, а это значит, что сами эти проводники тоже представляют собой квантовые системы.

Как написано выше, данные результаты скорее стоит воспринимать как интересную идею для дальнейших исследований, ведь пока вопросов тут больше, чем ответов. Но если всё так, как предполагают авторы, то наш собственный мозг, хотя бы частично, но является квантовым компьютером. Будем смотреть дальше.

Статья опубликована в Journal of Physics Communications 7 октября 2022 года.

#news

История науки. Исследователь акустики Вивиан Лерой Крислер изучает звукоотражающие свойства материалов, использовавшихся в первых звуковых кинотеатрах, 1930 год. В коробку он залез, чтобы его собственное тело и одежда не нарушали чистоту эксперимента.

#scihistory

APOD. Одна из самых мощных зафиксированных вспышек гамма-излучения GRB 221009A, снятая 9 октября гамма-обсерваторией Ферми. Произошла в созвездии Стрелы, в галактике, расположенной в 1.9 миллиардах световых лет от нас. Скорее всего, мы наблюдали рождение новой черной дыры, коллапс которой и сопровождался испусканием гамма-излучения высокой интенсивности. Диагональная полоса слева снизу представляет собой тусклое гамма-свечение нашей собственной галактики.

#apod

Наука и искусство. Ранее неизвестный автопортрет Ван Гога обнаружили исследователи из Национальной галереи Шотландии. Конечно о нём никто не знал, ведь художник нарисовал другую картину, портрет крестьянки, на обратной стороне холста! Таким образом, автопортрет оказался скрыт под слоями клея и картона. Известно, что художник часто использовал холсты многократно, чтобы сэкономить деньги. Обнаружить скрытый портрет удалось, просветив холст рентгеновскими лучами.

#art

Изображение. Нанопоры в лентах из графена, измеренные с помощью бесконтактной атомно-силовой микроскопии с атомарным разрешением. В узлах гексагональной решетки расположены атомы углерода, а тёмное пятно в центре - искомая нанопора. Пористый графен может найти применение в задачах обессоливания воды, разделения газов, ионного транспорта и многих других, но для этого надо научиться точно контролировать размеры пор, чему и было посвящено недавнее исследование.

#scimage

Цитата. "Бог свидетель, я не сторонник теории вероятностей, я возненавидел её с того самого момента, как наш дорогой друг Макс Борн её породил. Ибо можно наблюдать, насколько простым и лёгким она всё сделала и скрыла истинные проблемы. Все должны были ухватиться за эту спасительную соломинку. И действительно, не прошло и года, как она стала официальным кредо, и остаётся им до сих пор." (с) Эрвин Шредингер в письме Эйнштейну, 1946 г., "Шредингер: жизнь и мысли"

#цитата

Анимация. Забавная симуляция попадания квантового волнового пакета в потенциальную яму от анонимуса с реддита. Видно, как части пакета постепенно туннелируют наружу, рассеивая энергию. Синим цветом обозначена реальная, а красным мнимая части волновой функции. К сожалению, на чем выполнен расчет неизвестно, и исходных данных тоже нет, так что проверить достоверность не представляется возможным.

#animation

​​Научная статья. Взаимодействие малярийных комаров рода Anopheles с возбудителями малярии, простейшими плазмодиями P. berghei, является важным и для человека, ведь малярией заболевает 220 миллионов человек каждый год, и 770 тысяч из них умирает. В 2013 году группе нидерландских ученых удалось показать, что зараженные P. berghei комары гораздо более падки на запахи человеческого тела, чем их здоровые товарищи. Ученые соскребли пахучую субстанцию с ног давно не мывшегося работающего на плантациях человека и поместили её на тестовую ткань. Как здоровые, так и зараженные комары проявляли к пахучей ткани больший интерес, что не удивительно, но зараженные садились на материю примерно в 4 раза чаще здоровых. Это было первое исследование, которое показало, что патоген может в значительной степени изменять поведение малярийного комара. Исследователи также выделили 12 белков в голове комара, на уровень которых влиял переносчик болезни, среди которых есть и белки, ответственные за восприятие запахов. Кстати, схожим образом на подопытных действовал запах сыра лимбургер.

#paper

Явление. Облака на границе холмистой местности ведут себя аналогично морским волнам, набегающим на побережье. Действительно, в гидродинамике поведение газов и жидкостей (а в случае облаков, скорее чего-то среднего) описывается одними и теми же уравнениями, различаются только величины констант. Видео снято на Тенерифе в течение 2.5 часов.

#effect

APOD. Полярное сияние и дымящиеся фумаролы вблизи исландского озера Миватн. Снято в 2013 году.

#apod

​​Новости науки. Самую близкую к нам черную дыру (из известных, само-собой) обнаружила международная группа астрономов. Объект находится в 1600 световых годах от нас (это в три раза ближе, чем предыдущий рекордсмен) в созвездии Змееносца и принадлежит к классу черных дыр звёздной массы, образующихся при коллапсе умирающих звёзд, с массой в 10 солнечных. Дыра не активна, поэтому обнаружить её удалось только с помощью взаимодействия со вторым компонентом системы, звездой, подобной Солнцу. Представить себе эту двойную систему можно следующим образом - нужно поместить черную дыру на место Солнца, а Солнце на место Земли.

Относительная близость этого объекта делает его очень перспективным для дальнейшего изучения, ведь черные дыры являются естественными лабораториями, вблизи которых можно изучать многие физические проблемы, для решения которых у нас просто нет экспериментальных данных.

Само существование подобной двойной системы тоже вызывает вопросы. С точки зрения сегодняшних теорий эволюции звёзд не ясно, как звезда, находящая довольно близко к своему компаньону, могла пережить его коллапс, при котором были выделены колоссальные объемы вещества и энергии, составляющие около 10 солнечных масс в эквиваленте.

По сегодняшним представлениям, в нашей галактике должны быть миллионы черных дыр, подобных обнаруженной, но найти их часто бывает трудно из-за того, что они не активны. Поэтому вся надежда на подобные бинарные системы, в которых черная дыра видна через взаимодействие со своим компаньоном. Исследование опублковано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 2 ноября 2022 года, ну и, как полагается, полный текст в архиве - тыц.

#news

Наука и искусство. Потрясающей красоты узоры образуют кристаллизующиеся аминокислоты, заботливо смешанные художником Джастином Цоллем. Например, для получения данного изображения глутамин и бета аланин были замешаны в этаноле, при высыхании которого получилось вот такое чудо. Картинка на самом деле очень маленькая, художник делает фотографии на цифровую камеру через микроскоп. Все цвета естественные, но чтобы их таковыми увидеть, нужно пропускать через кристаллическую плёнку поляризованный свет. Тогда оттенок прошедшего света будет зависеть от свойств кристаллита. Гораздо больше работ на сайте художника.

#art

​​Цитата. "Важно различать две вещи: одна — теория струн как теория, другая — социологическое сообщество так называемых «струнных теоретиков». Они не всегда заняты собственно теорией струн. Они могут работать над квантовой теорией поля, аспектами конденсированного состояния, математикой или более традиционной космологией. Однажды меня попросили выступить с обзорным докладом на одной конференции по теории струн. Я предложил думать о струнах (STRINGS) как об аббревиатуре от Solid Theoretical Research in Natural Geometric Structures (Фундаментальные Теоретические Исследования Естественных Геометрических Структур). Я бы назвал это работой над фундаментальными теориями. Фундаментальными в смысле изучения основополагающих принципов квантовой механики, теории относительности и пространства-времени.

…если вы серьезно относитесь к общей теории относительности и квантовой механике, вы должны каким-то образом свести их воедино. «Струнные теоретики» рады рассмотреть и другие возможности. Например, модель SYK. Это, безусловно, очень интересная модель, которая представляет форму голографии, но не содержит струн в явном виде. Однако это часть того, над чем работают струнные теоретики. Просто потому, что эта модель проливает свет на аспекты пространства-времени и квантовой механики. Таким образом, она подходит под определение "STRINGS". Другой аспект — связь между квантовой информацией и гравитацией. Многие работы в этой области не зависят от традиционной десятимерной теории суперструн, вместо этого они полагаются на гравитацию как на эффективную теорию поля. Конечно, они были мотивированы и руководствовались примерами из теории струн и AdS/CFT.

Когда в середине 80-х годов теория струн обсуждалась как теория природы, главной направляющей идеей было Великое Объединение, идея очень большой симметрии, следующей из теории струн. Там была бы простая шестимерная внутренняя геометрия, из которой мы бы вывели свойства элементарных частиц. Это по-прежнему очень привлекательная идея, но детали оказались более сложными, чем ожидалось. Внутренних пространств много и проанализировать их все кажется затруднительным. Текущий подход состоит в том, чтобы сделать статистическое предсказание или выяснить, какой тип физики определенно невозможно получить из таких пространств." (с) Хуан Малдасена, AIP Oral History Interview, 2021

​​Новости науки. Физики из Хайдельбергского университета научились создавать вселенные! Пока что совсем маленькие и симулированные, но уже вполне себе физические. В основе эксперимента лежит конденсат бозе-эйнштейна - особое состояние материи, когда группа частиц обретает единое квантовое состояние. Чтобы его получить, ученые взяли 20 000 атомов калия и охладили их до 60 нанокельвинов с помощью лазерной ловушки. Следующая идея весьма интересна - получившимся бозе-эйнштейновским конденсатом можно управлять с помощью света. Создавая определённую конфигурацию облучения, можно как бы настраивать виртуальные силы взаимодействия между атомами, симулируя по сути разные законы физики и разные метрики пространства-времени. С помощью этой технологии ученые попытались воссоздать условия ранней вселенной, позволив системе из атомов эволюционировать и расширяться, следуя заданной с помощью света метрике пространства-времени.

Прекрасная демонстрация может стать основой для будущих экспериментов по объединению квантовой механики и гравитации, ведь условия в ранней вселенной, недоступные нашему экспериментальному взору напраямую, играют большую роль в том, какой именно набор теорий из огромного множества потенциальных мы выберем для дальнейшего изучения. Не говоря уже о том, что играться с различными метриками пространства-времени и наблюдать эволюцию систем в них само по себе очень интересно.

Статья опубликована в Nature 9 ноября 2022 года, а с полным текстом можно ознакомиться (если хватит интеллектуального могущества) в архиве - тыц.

#news

Изображение. Самую большую известную бактерию можно увидеть невооруженным глазом. И факт это далеко не тривиальный. Размеры обычных бактерий редко превышают пару микрометров, и на то есть причина. Дело в том, что молекулы, являющиеся источником энергии для бактериальных клеток, производятся в клеточной мембране, а объем предмета, как хорошо знают наши маленькие любители физики, растёт гораздо быстрее, чем площадь его поверхности. Так что, чтобы иметь возможность питать себя, бактерии вынуждены оставаться маленькими. Тем больше было удивление ученых, когда они обнаружили Thiomargarita magnifica, живущую в карибских мангровых зарослях. Её объем примерно в 5000 раз больше объема средней бактерии с длиной бактериальной цепочки, достигающей аж 2 см и шириной до 150 мкм, что делает её легко различимой визуально. По словам первооткрывателей вида, это вплотную подходит к теоретическому пределу размера бактерии, если не превышает его.

#scimage

APOD. Вероятно последнее сэлфи аппарата марсианской миссии NASA InSight, присланное им 24 апреля 2022 года. Миссия действует с 2018 года и изучает сейсмическую активность планеты и прочие её свойства, запрятанные у неё глубоко внутре. Уже скоро космический исследователь прекратит функционировать по очевидной причине - его двухметровые солнечные панели совсем замело, а значит ему будет нечего кушать.

#apod