10 įdomiausių savaitės mokslo naujienų (2018–09–10) (1)
1: Planko dėsnis – per stambus;
2: Plutonas – pla-ne-ta!;
3: Begalinis greitis;
4: Visu greičiu į Marsą!;
5: Kvantinė višta ir kvantinis kiaušinis;
6: Kibertarakonai;
7: Susivėlę Jupiterio magnetai;
8: Kopimas į kosmosą;
9: Britanijos vėjai;
10: Kristališki pirminiai skaičiai.
|
Visi šio ciklo įrašai |
|
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Mokslininkai nanomasteliu atliko eksperimentą, kuriuo paneigė vieną iš pagrindinių šiuolaikinės fizikos dėsnių – Planko spinduliavimo dėsnį, kuris buvo intensyviai tiriamas ir naudojamas beveik 100 metų. Nauja analizė parodė, kad dėsnis neveikia pačiu smulkiausiu masteliu. Kol kas nėra aišku, ką tai pakeis moksle, bet paprastai, kai nustoja galioti dėsniai, galima laukti naujų atradimų. Tai atsilieps ne tik atomo fizikai, bet ir visam mokslui, įskaitant planetų formavimosi ir klimato modelių tyrimus.
Šį fundamentalų kvantinės fizikos dėsnį išbandė mokslininkai iš Mičigano universiteto ir Vilhelmo ir Marijos koledžo, nusprendę išsiaiškinti, ar šimto metų amžiaus dėsnis galės aprašyti šiluminį nanometrinių objektų spinduliavimą.
Empiriniai duomenys prognozę viršijo 100 kartų – nanometriniai objektai šilumą sugerti ir spindliuoti gali daug efektyviau.
Jau praėjo 12 metų nuo Plutono rango pakeitimo į nykštukinę planetą, bet ginčai šia tema nerimsta. Ekspertų komanda teigia, kad priežastis , dėl kurios Plutonas buvo pašalintas iš planetų devynetuko, nebuvo tinkama ir siekia Plutoną priimti atgalios.
Tarptautinė astronomų sąjunga 2006 metais įvardijo tris planetiškumo kriterijų ir planeta yra:
„… dangaus kūnas, kuris:
- skrieja orbita apie Saulę,
- masės pakanka suteikti standžiam kūnui hidrostatinės pusiausvyros (beveik apvalią) formą, ir
- išvalė savo orbitą nuo kitų kūnų.“
Plutonas trečiojo parametro neatitiko, kaip ir duguma Kuiperio juostos objektų.
Bet naujas tyrimas teigia, kad šio kriterijaus mokslo literatūra neremia – buvo tik viena 1802 metų publikacija, kur šis kriterijus minimas.
O ir Saturno palydovas Titanas ir Jupiterio Europa dažnai vadinami planetomis nuo Galilėjo laikų
Kol kas belieka laukti.
Ne vieną dešimtmetį atliekami bandymai, kuriais siekiama patikrinti, ar kvantinis supynimas tikrai veikia taip, kaip aprašo kvantinė fizika, ar jį galima paaiškinti kokia nors alternatyva, kuri nepažeidžia reliatyvumo teorijos prognozių apie informacijos perdavimą didesniu nei šviesos greičiu. Juk gali būti, kad dalelės, kurias kvantiškai supiname, buvo „užfiksuotos“ kokiu nors nuo mūsų paslėptu procesu, iki jas atskiriant.
Aerojet Rocketdyne mokslininkai ir inžinieriai trejetą metų kūrė Advanced Electric Propulsion System. (AEPS), naudojantį Holo efektą. Trauka kuriama ksenoną jonizuojančius ir jonus įgreitinančiu elektriniu ir magnetiniu lauku. Nauja sistema saugesnė, švaresnė ir daug kartų efektyvesnė už cheminius variklius, tačiau jos trauka ir pagreitis mažesni už tradicinių variklių.
AEPS tikimasi naudoti ne tik grįžimui į Mėnulį, bet ir kelionėms į Marsą.
Ši technologija jau naudojama dirbtiniams Žemės palydovams, tačiau naujas kūrinys – galingesnis. Aerojet Rocketdyne kuria 13 kW Holo efekto variklį.
Tolimojo kosmoso tyrimams planuojama sukurti ir naudoti 50 kW elektrinius Saulės variklius. Dabar galingiausias orbitoj funkcionuojantis Holo efekto principu veikiantis variklis yra 4,5 kW galios.
Australijos ir Prancūzijos mokslininkai atliko kvantinį eksperimentą, nagrinėjantį vieną iš seniausių filosofinių klausimų apie priežasties ir pasekmės ryšį. Kvinslendo universiteto ir NÉEL instituto mokslininkai pademonstravo, kad kvantinė fizikos požiūriu , tiek višta, tiek kiaušinis gali rastis vienu metu — pirmi. Tyrimas publikuotas Physical Review Letters žurnale.
Daktarė J. Romero iš ARC Centre of Excellence for Engineered Quantum Systems pareiškė, kad kvantinėje fizikoje priežastis ir pasekmė nevisada tiesioginiai: vienas įvykis nebūtinai tampa kito priežastimi.
„Dėl kvantinės mechanikos keistumo įvykiai gali atsitikti nebūtinai iš eilės, — aiškina ji. — Tarkime, kasdien į darbą einate keliu, kurio dalį nuvažiuojate autobusu, o dalį – metro. Iš pradžių važiuojate autobusu, paskui – metro, arba atvirkščiai. Mūsų eksperimente abu šie įvykiai sekoje gali įvykti pirmi. Tai vadinama „neapibrėžtu priežastiniu eiliškumu“, ir kasdieniame gyvenime jo stebėti negalime“.
Tyrinėdami šį efektą laboratorijoje, mokslininkai naudojo fotoninį kvantinį jungiklį. Daktaras Fabio Costa iš Kvinslendo universiteto tvirtina, kad šviesos formos kitimo įvykių eiliškumas įrenginyje priklauso nuo fotonų poliarizacijos.
„Išmatavę fotonų poliarizaciją kvantinio jungiklio išėjime, pademonstravome šviesos formos kitimų eilės neapibrėžtumą, — sako jis. – Tai yra tiesiog principo įrodymas, tačiau kalbant apie stambus mastelius, neapibrėžtą priežastinę eilę galima realiai praktiškai panaudoti: pavyzdžiui, kompiuterių našumo pagerinimui ar ryšių priemonių patobulinimui“.
Šis Madagaskaro šnypščiantis tarakonas yra tarakono ir roboto hibridas.
Tokia vabzdžių kaip minirobotų platformų, panaudojimo sritis itin plati – nuo paieškų ir gelbėjimo iki nacionalinės gynybos.
Tarakonai robotai nėra naujieną – vabzdžių biorobotų platformos tyrinėjamos didesniąją dalį praėjusio dešimtmečio. Bet tokias miniatiūrines robotų sistemas kurti nelengva, ir technologija veikia ne visada.
Greitai žurnale Proceedings of the Conference on Cognitive Computational Neuroscience pasirodysiančioje publikacijoje Dutta, elektros ir kompiuterijos asistuojantis profesorius, besispecializuojantis kontrolės sistemų optimizavime ir kiberfizinėse sistemose kartu su studentu Evanu Faulkneriu, pranešė sukūrę mikrograndyną, kuriuo, jų teigimu, galima patikimiau ir tiksliau kontroliuoti vabzdžių judėjimą.
Nuo kitų panašių kontrolės sistemų UConn išsiskiria suteikiama didesne vabzdžio judėjimo kontrole, realaus laiko vabzdžio atsako į stimuliavimą transliavimu ir daugiakanaliu vabzdžio nervinio audinio stimuliavimu.
Nors naujas įrenginys tikrai yra žingsnis link robotų vabzdžių technologijos, Dutta pripažįsta, kad dar reikia daug daugiau tyrimų. Vabzdiniai biobotai ar yra, galima sakyti, lervos stadijoje.
„Junona“zondo duomenys padėjo mokslininkams sudaryti trimatį Jupiterio magnetinio lauko atvaizdą ir pasirodė visiškai nepanašus į Žemės: pavyzdžiui, dipolinė magnetinio lauko dalis yra tik pietiniame dujinės milžinės pusrutulyje.
„Junona“ Jupiterį pasiekė 2016 metų liepą. Pagrindinė poliarine orbita skriejančio aparato užduotis atmosferos, magnetinio lauko ir magnetosferos tyrimai, vidinės Jupiterio struktūros tyrimai, o taip pat vėjų žemėlapio sudarymas.
Kimberly Moore su kolegomis iš Harvardo, naudodami „Junonos“ magnetometro duomenis, surinktus per aštuonis skrydžius apie Jupiterį, sudarė magnetino lauko modelį įvairiuose gyliuose — nuo paviršiaus (kuriuo laikomas vienas Jupiterio spindulys) iki tikėtinos vandenilio perėjimo į metalinę būseną ribos (0,85 spindulio).
Jupiterio magnetinis laukas skiriasi nuo visų kitų planetų magnetinių laukų. Jupiteryje didelė dalis magnetinio srauto iš dinamos srities išeina siaura juosta šiauriniame pusrutulyje ir iš dalies grįžta į izoliuotą sritį prie ekvatoriaus (straipsnio autoriai šią sritį vadina Didžiąja žydraja dėme). Kitoje planetos dalyje laukas gerokai silpnesnis.
Be to, jie išsiaiškino, kad pietiniame planetos pusrutulyje magnetinis laukas dipolinis, o šiauriniame sutelkta jo nedipolinė dalis. Tai rodo, kad Jupiterio dinama veikia ne viename, o keliuose skirtingų savybių sluoksniuose. Neseni „Junonos“ stebėjimai rodo, kad dujinė milžinė gali turėti visiškai ar dalinai vandenilyje ištirpusį uolienų ir ledo branduolį, siekiantį pusę planetos spindulio. Jame gali būti du sluoksniai — viršutinis, praktiškai iš gryno vandenilio ir apatinis — pilnas ištirpusių uolienų ir ledo. Atsižvelgiant į „Junonos“ užfiksuotus šilumos srautus, jie gali būti nestabilūs,
Aiškūs metalinio vandenilio sluoksniai galėtų paaiškinti neįprastą planetos magnetinį lauką — kad būtų gauta daugiau informacijos, reikės daugiau „Junonos“ praskridimų, ypač antroje misijos dalyje, kai zondo orbita bus patogesnė magnetosferos stebėjimams.
Japonijos mokslininkų grupė, kurianti vadinamąjį kosminį liftą, šį mėnesį atliks pirmąjį bandymą orbitoje su mažyčiu jo modeliu, kad patikrintų šios technologijos galimybes.
Už 19 km nuo DB krantų Airijos jūroje, Danijos kompanijos Ørsted 87 vėjo generatorių jėgainės galia yra 659 MW — tiek pakanka beveik 600 tūkstančiams britų namų ūkių.
Bendras jėgainės plotas, kaip 20 tūkstančių futbolo aikščių (145 km. km). 659 MW galią naudojami du vėjo generatorių tipai: 40 Siemens Gamesa, kurių aukštis 188 metrų (kiekvienas gali sugeneruoti po 7 MW) ir 47 MHI Vestas generatoriai (195 aukščio ir 8 MW galios).
Iš pirmo žvilgsnio atsitiktinė pirminių skaičių struktūra nė iš tolo nėra tokia išbarstyta, kaip manyta. Nauja Princetono universiteto tyrėjų analizė aptiko pirminių skaičių struktūras, kurios panašios į atomų išsidėstymą tam tikrose kristališkose medžiagose.
Tyrėjai aptiko stulbinamą panašumą tarp ilgų pirminių skaičių sekų ir struktūrų, gaunamų, apšviečiant rentgeno spinduliais medžiagas ir taip nustatant vidinį atomų išsidėstymą. Ši analizė gali padėti itin tiksliai nuspėti pirminius skaičius.
Pirminiai skaičiai dalijasi tik iš 1 ir savęs. Labai dideli pirminiai skaičiai yra daugelio kriptografijos sistemų pagrindas. Pirminiai skaičiai atrodo išsibarstę atsitiktinai, nors tam tikrą tvarką matematikai buvo aptikę ir anksčiau. Pirmieji pirminiai skaičiai yra 2, 3, 5, 7 ir 11, o kuo toliau, tuo jie labiau išsibarstę.
Torquato su kolegomis išsiaiškino, kad žvelgiant dideles skaičių linijos atkarpas, pirminiai skaičiai yra tvarkingesni, nei manyta, ir jiems būdinga vadinamoji „hipervienodumo“ savybė.
Hipervienodų medžiagų tvarka dideliais atstumais yra ypatinga ir joms priklauso kristalai, kvazikristalai ir tam tikros netvarkingos sistemos. Hipervienodumas būdingas paukščių akių kūgeliams, tam tikriems retiems meteoritams ir didelio masto visatos struktūroms.