Журнал «Компьютерра» № 39 от 24 октября 2006 года - Компьютерра - Страница 7

Этот подход очень напоминает предыдущие попытки контролировать состояние композитных материалов, заранее встроив в них сеть оптических волокон. Разрушения обнаруживали, наблюдая за прохождением света по волокнам. Однако этот метод распространения не получил, поскольку требовал сложной аппаратуры, да и оптические волокна заметно усложняли производство и ухудшали прочность композитов.

Новый метод лишен этих недостатков. К сожалению, пока углеродные нанотрубки дороги, но их массовое производство обещает решить и эту проблему. ГА

Международный астрономический консорциум PanSTARRS планирует запечатлеть все то, что будет происходить на звездном небе, в течение длительного срока – трех с половиной лет. Конечно, речь идет не о непрерывной видеосъемке, а лишь о периодическом фотографировании одних и тех же участков неба одним и тем же инструментом. К тому же новый телескоп PS1 Гавайского университета, с помощью которого будут собираться данные, не способен обозревать все небо, поэтому часть событий во Вселенной останется незамеченной.

Несмотря на эти ограничения, полученные данные наверняка помогут лучше понять многие космические процессы. Близ звезд будут планомерно искать планеты, сравнимые по размерам с Юпитером. Для этого телескоп должен будет поймать те моменты, когда планета частично затмит звезду. Ученые также рассчитывают значительно приблизиться к разгадке природы темного вещества, изучая распределение в пространстве галактик и их скоплений. Нашу собственную Галактику решено представить в виде самой подробной на сегодняшний день трехмерной модели, которая будет создана по окончании эксперимента (на ее основе планируется сделать выводы о рождении и дальнейшей судьбе Млечного Пути).

Кроме того, астрономы рассчитывают поймать немало «случайной рыбы». Ожидается, что будут обнаружены новые звезды и галактики, а старые объекты могут раскрыть неизвестные сейчас особенности. Наверняка будет открыто несколько комет, астероидов и (или) трансплутоновых карликовых планет, как их теперь называют. Не исключено, что среди наших крохотных соседей по Солнечной системе найдутся и те, что потенциально могут быть опасны Земле.

Телескоп PS1 – первый из четырех однотипных инструментов, которые собирается ввести в эксплуатацию PanSTARRS для организации в будущем полного обзора всей небесной сферы. Нынешний эксперимент в каком-то смысле будет разведкой боем, в ходе которой пройдут обкатку все используемые технологии. PS1 оборудован системой из четырех зеркал, в сумме эквивалентных объективу радиусом 1,8 м. Для сбора информации предназначена самая большая в мире составная ПЗС-матрица, состоящая из 1,4 млрд. пикселов; за ночь телескоп будет накапливать несколько терабайт данных. Собранная информация появится в свободном доступе сразу по окончании эксперимента. Сейчас проходят технические испытания, а первый кадр «фильма» о небе над нашей головой снят в 2007 году. АБ

Российские и американские ученые из Объединенного института ядерных исследований в Дубне и Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии объявили о синтезе нового самого тяжелого химического элемента унуноктия (ununoctium) с атомным номером 118. Заодно, как продукт его альфа-распада, был получен элемент унунхексий (ununhexium) с атомным номером 116. Открытие стало результатом нескольких лет упорных экспериментов и многократных независимых перепроверок полученных данных, которые косвенно свидетельствуют о существовании этого скандально известного элемента.

Дело в том, что первое объявление о синтезе унуноктия в результате слияния атомных ядер при бомбардировке свинцовой мишени разогнанными в циклотроне ионами криптона было сделано еще в 1999 году. Эксперименты проводились в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Однако эти результаты не подтвердились в других лабораториях. Был проведен повторный анализ экспериментальных данных, который обнаружил в них подтасовки. Разразился крупный скандал, виноватого уволили, а не проживший и двух лет унуноктий официально закрыли.

Поэтому к новому штурму унуноктия наши и американские специалисты по сверхтяжелым элементам подошли с особой тщательностью. Первые признаки появления ядра унуноктия при бомбардировке мишени из калифорния ионами кальция были получены еще в 2002 году. Но тогда результаты сочли недостаточно надежными. Еще пару ядер получили в прошлом году и, наконец, за месяц экспериментов было получено три ядра изотопа унуноктия-294 и надежно измерены времена жизни, энергии тяжелых ядер и других продуктов реакций.

Рекордно тяжелое ядро унуноктия-294 содержит 118 протонов и 176 нейтронов и живет всего 0,89 мс. Затем оно распадается на альфа-частицу – ядро атома гелия и 116 элемент унунхексий-290. Тот живет уже десять миллисекунд и в свою очередь испускает альфа-частицу. Следя за цепочкой продуктов такого распада, вплоть до 112 элемента унунбия, можно судить об образовании и свойствах сверхтяжелых ядер.

Унуноктий-294 получается в результате слияния ядер изотопов калифорния-249 и кальция-48 с последующим «испарением» трех нейтронов. 98 протонов калифорния и 20 кальция в сумме как раз и дают нужные 118 протонов. Унуноктий должен быть инертным газом как радон, однако при таких его количествах изучить химические и физические свойства нового элемента пока не представляется возможным.

Авторы считают, что исследования свойств ядер сверхтяжелых элементов дают важную информацию для отбора правильных теоретических моделей атомного ядра. В частности, результаты экспериментов хорошо согласуются с моделями ядра, которые предсказывают существование «островов стабильности» среди трансурановых элементов, большинство из которых очень быстро распадается. ГА

В престижном научном журнале Nature опубликованы две статьи, поставившие в тупик многих специалистов. Авторы статей утверждают, что им впервые удалось наблюдать странное состояние вещества – квантовый конденсат Бозе-Эйнштейна в твердом теле и при удивительно высоких температурах – вплоть до комнатной. Однако в напечатанном в том же номере кратком обзоре, которые традиционно сопровождают в Nature статьи с важными научными результатами, были выражены обоснованные сомнения в корректности утверждений авторов. Или, утверждают оппоненты, следует расширить само понятие квантового конденсата. Но, во всяком случае, уже ясно, что эти результаты могут иметь самые серьезные последствия, в том числе и для компьютерных технологий. Так что и нам будет полезно разобраться, что же так озадачило специалистов.

До настоящего времени ученые хорошо понимали, что такое конденсат Бозе-Эйнштейна. Это специфическая фаза вещества, в которой все частицы с целым спином (бозоны) принимают одно и то же квантовое состояние с наименьшей энергией. Это состояние было теоретически предсказано индийским физиком Шатьендранатом Бозе и Альбертом Эйнштейном еще в 1924 году. Тем не менее прошло больше семидесяти лет, прежде чем физики научились охлаждать атомы разреженного газа рубидия и натрия до температуры настолько близкой к абсолютному нулю, чтобы значительная их часть перестала двигаться и сконденсировалась не в обычную жидкость, а в квантовый конденсат. В квантовом конденсате атомы ведут себя когерентно, то есть согласованно, как одна гигантская частица, подобно фотонам в лазере. За это достижение американцам Корнеллу, Кеттерле и Виману в 2001 году была вручена Нобелевская премия по физике.

Однако гораздо раньше удивительные свойства конденсата Бозе-Эйнштейна – сверхтекучесть и сверхпроводимость – наблюдались не в сравнительно простом разреженном газе, а в сложных системах сильно взаимодействующих друг с другом частиц. При сверхтекучести часть атомов гелия, а при сверхпроводимости часть объединившихся в пары электронов конденсируются в квантовое состояние с наименьшей энергией. Их согласованное поведение приводит к тому, что в жидкости полностью исчезает вязкость, а в сверхпроводнике – электрическое сопротивление. Вот почему квантовый конденсат так важен для практических приложений. Ведь если бы сверхпроводимость удалось получить при нормальной температуре, как много дефицитной энергии удалось бы сэкономить. Не говоря уже о разнообразных компьютерных приложениях.