Технології, які раніше можна було побачити тільки у фантастичних фільмах і книгах, з кожним роком стають все реальнішими. Вчені вже давно вміють піднімати в повітря маленькі предмети за допомогою невидимих звукових хвиль, і цим уже мало кого здивуєш. Проте дослідники з Великобританії і Іспанії підняли технологію на новий рівень — вони змусили левітувати відразу кілька предметів. Найцікавіше, що кожним з цих об’єктів можна керувати окремо, що і показано на відео.
Подробиці про технології розкрив професор Асьєр Марзо з департаменту машинобудування в Брістолі. Він розповів, що можливість індивідуально керувати кожним левітуючим об’єктом з’явилася після створення спеціального модулятора звуку. Він складається з 256 крихітних динаміків, які для утримання кожного предмета відтворюють звук різної частоти.
На даний момент звуковий модулятор здатний одночасно утримувати в повітрі 25 предметів. Професор Марзо зазначив, що створивши модулятор із збільшеною кількістю динаміків можна досягти того, що в повітрі будуть левітувати більше 100 об’єктів.
Покійний Стівен Гокінг був одним із засновників проекту «Starshot», ідеологом якого виступає відомий астрофізик Аві Леб. Проектом виділено $100 млн. на найближчі десять років і деякі завдання вже успішно вирішені. У переліку підрядників і контрагентів числяться провідні наукові організації світу – що ж являє собою це починання?
В холодному і сухому чилійському високогір’ї буде побудований комплекс випромінювачів, своєрідна «лазерна гармата» потужністю близько 100 гігават. Її промінь націлиться на орбіту, де флотилія зондів буде по черзі розгортати свої «світлові вітрила». Кожне вітрило буде мати діаметр 4 м, і вагу лише 0,5 грам і товщину 400 атомів – вони більше схожі на туман, але зможуть вловити енергію лазера і перетворити її в кінетичну. За кілька хвилин роботи цієї потужної машини зонд розженеться до 20 % від швидкості світла, близько 200 млн. км/год, і полетить у бік Проксими Центавра, куди прибуде лише через 25 років.
Впродовж минулого року ми багато писали про штучний інтелект, робототехніку, нанотехнології та дослідження нових позаземних горизонтів. Настав час підбивати підсумки й Обрій склав перелік речей, що просували науку у 2018.
Агентство DARPA є одним з ключових драйверів технологічного прогресу в США. Щедре фінансування з боку Міністерства Оборони дозволяє агентству вести найширший спектр проектів. Ось п’ять ключових напрямків, які зараз знаходяться в розробці.
Сонячні елементи живлення, незважаючи на свою привабливість, все ще не отримали широкого розповсюдження по цілому ряду причин. Особливо якщо мова йде не про звичайні панелі, а про перовскітні сонячні елементи. Це досить перспективна, але при цьому дорога технологія, однак об’єднана група дослідників з Литви та Німеччини цілком може зробити їх доступними, розробивши дешевий і простий метод їх виготовлення.
Для початку пару слів про перовскітні сонячні панелі. Перовскіт – це мінерал з особливою структурою кристалічної решітки. Він багатий вмістом домішок титану, ніобію, заліза, церію, кальцію, танталу. Структура перовскіту настільки унікальна, що на її основі можна створювати цілий ряд матеріалів з різними властивостями. Від високотемпературних надпровідників і напівпровідників до наноструктур. Всі такі речовини отримали назву перовскітні матеріали.
Приклад даних, змодельованих для детектору часток.Тут після зіткнення утворюється бозон Хіггса, котрий розпадається на два струмені адронів та електронів. / фото Lucas Taylor / CERN
Який наш Всесвіт на фундаментальному рівні? Чи дійсно існує той найменший можливий будівельний блок чи набір будівельних блоків, з якого все і вся побудоване? Це питання, над якими науковці можуть багато розмірковувати без якоїсь кінцевої відповіді.
Щоб ви зробили для вирішення питання, з чого складається Всесвіт? Тисячі років тому найкращими інструментами були уява, ідеї та логіка. Й саме завдяки їм люди дійшли висновку про:
існування матерії.
існування кількох фундаментальних інгредієнтів, з допомогою яких можна створити все довкола.
Й щоб знайти ці фундаментальні компоненти, нам необхідно було б розбити матерію на більш дрібні складники. Звернемося до цієї ідеї.
Вчені в CERN готуються запустити детектор, який вивчить вплив сили тяжіння на антиматерію – до того, як весь об’єкт закриють на дворічне технічне обслуговування.
Глибоко під землею, у бетонному бункері CERN, всесвітньо відомого прискорювача частинок, розташована 200-кілограмова машина, захищена щитом з аргону та вуглекислого газу. Після багатьох років ретельного проектування та будівництва пристрій майже готовий до свого дебюту. Хоча детектор виглядає футуристично, за функціоналом він схожий на попередні покоління детекторів – за одним винятком: даний прилад був розроблений для вимірювання впливу сили тяжіння на антиматерію.
Вчені з Інституту фізики високих енергій (Institute of High Energy Physics, IHEP) в Пекіні розробляють найбільший у світі прискорювач частинок. 27-кілометровий Великий адронний колайдер (LHC) виглядатиме карликом на фоні цієї вражаючої установки на 100 км (якщо її таки побудують). Майже в 5 разів довший, очікується, що він буде ще й в половину дешевшим.
Одним із завдань CEPC буде створювати бозони Хіггса, зіштовхуючи разом електрони та їх аналоги з антиматерії, позитрони. Оскільки це фундаментальні частинки, їх зіткнення чіткіше та простіше розшифровуються, ніж протон-протонні зіткнення Великого адронного колайдера
Уявіть собі літальний двигун, який не має рухомих частин, не продукує шкідливі викиди та не створює шуму. Саме його створили дослідники в Массачусетському технологічному інституті (MIT) США. Вони адаптували технологію, яка раніше використовувалася тільки в космічних апаратах, щоб забезпечувати їм зліт над Землею.
Іонні накопичувачі використовуються в космічних апаратах з 1960-х років і працюють шляхом випалювання потоку заряджених частинок, які штовхають апарат вперед. Окрім того, що такі двигуни є вуглецевою нейтральними, вони мають вищий ступінь надійності та дешевші в обслуговуванні, ніж звичайні двигуни. Вони просто не мають гвинтів, турбін та паливних насосів, які можуть зіпсуватися. Єдина проблема полягала в тому, що при дії земної сили тяжіння тяга, створювана двигуном, була недостатньою, щоб подолати вагу батарей, необхідних для його живлення. Дотепер.
Ілюстрація зображає, як може з'явитися піниста структура простору-часу: крихітні бульбашки, що в квадрильйон разів менші ядра атома, постійно коливаються, й триває це безкінечно малі долі секунди. Спостереження окремих квазарів в рентгенівських променях Chandra Space Telescope дозволяють вченим перевірити природу простору-часу в надзвичайно малих масштабах. Проте з наявним та прогнозованим рівнем технологій ця ілюстрація навряд чи колись стане зображенням. / фото Stuart Rankin
Наш Всесвіт замість суцільних твердих блоків складається з неподільних квантових частинок, які разом утримують невидимі сили. І самі частинки, і сили можуть бути описані з допомогою базової структури — квантових полів. Вони вміщують все, що ми знаємо про всі частинки та античастинки Стандартної моделі. Панує думка, що існує 24 фундаментальних квантових поля: 12 для ферміонів та 12 для бозонів. Зустрічається також інформація про квантові поля для молекул та атомів. То як це працює? Чи є квантові поля реальними? Або це просто математична конструкція?