|
января
06/01/2003
Каждая четвертая планетарная система из всех найденных на сегодня за пределами Солнечной системы может иметь планеты, подобные Земле, утверждают астрофизики. И это гораздо вероятнее, чем можно было ожидать.
Исследователи решили, что гонка с целью найти Землю вне Солнечной системы слишком затянулась. И вот вместо сканирования неба они создали модели всех известных планетарных систем, с тем чтобы выяснить, какие из них могут скрывать обитаемые планеты.
Начиная с 1995 г. астрономы открыли десятки планет, вращающихся вокруг звезд солнечного типа. Современные методы позволяют определять лишь газовые гиганты вроде Юпитера, но жизнь - по крайней мере в тех формах, какие мы знаем, - способна зародиться только на твердых поверхностях, там, где может образоваться водоем. Маленькая каменистая планета наподобие Земли - наиболее вероятное пристанище жизни, но трудно сказать, когда наконец мы научимся вычислять такие планеты.
Чтобы сузить поиск, Серж Табачник и Кристен Меноу из Принстонского университета (США) создали компьютерный симулятор 85 систем, известных на 22 августа 2002 г. - день, когда началась работа. Ученые попытались определить, какая из систем может иметь обитаемые планеты. Хотя подобная работа уже проводилась для нескольких отдельно взятых систем, это исследование, результаты которого скоро появятся в Astrophysical Journal, впервые рассматривает все известные планетарные системы в их совокупности.
Первое, что ученые искали в каждой системе, - имеется ли там небольшая планета типа Земли со стабильной орбитой. Гравитационные рывки со стороны газовых гигантов могут сделать орбиты малых планет нестабильными или же выбросить их из системы совсем. Так что, для того чтобы планета была обитаема, она должна находиться достаточно далеко от своего мощного собрата и не пострадать от его энергетических эксцессов, но при этом ей следует располагаться в пределах "зоны обитания", то есть так близко к звезде, чтобы всегда имелась жидкая, не замерзшая вода.
Итак, исследователи обнаружили, что четвертая часть всех планетарных систем имеет зоны, в которых обитаемые планеты в принципе могут существовать. Это гораздо больше, чем полагали ранее, говорит Табачник. Если экстраполировать эти данные на всю галактику, мы получим множество новых планет, подобных Земле. Грег Логлин из Университета штата Калифорния в Санта-Круз провел подобные вычисления для меньшего числа систем и согласен с новыми результатами. "Они совпадают с тем, что я ожидал", - говорит он. Однако авторы предупреждают, что эти результаты лишь предварительные. В планетарных системах могут иметься газовые гиганты, пока нами не найденные, указывают они, и эти гиганты могут влиять на установленные сегодня зоны стабильности.
05/01/2003
Агентство CNN опубликовала список 10 наиболее значительных событиях прошедшего 2002 года в области науки, техники и технологии. В перечень не успела попасть новость о рождении клонированного ребенка, правда, это событие еще нуждается в подтверждении. Пока же о других достижениях на Земле и в космосе.
В марте минувшего года данные, полученные от космического аппарата "Odyssey", подтвердили гипотезу о существовании на Марсе больших запасов льда. Была ли Красная планета в прошлом достаточно теплой и влажной для зарождения жизни? Как показали декабрьские научные публикации, - вряд ли, разве что жизнь теоретически может существовать под поверхностью планеты, да и то в простейших формах. Пока что решение этого насущного вопроса в очередной раз откладывается на неопределенное время.
Одним из прорывов в области космических технологий стала модернизация телескопа "Hubble", предпринятая двумя американскими астронавтами в том же марте. Произведенная в открытом космосе операция позволила десятикратно увеличить оптическое разрешение телескопа и значительно повысить качество передаваемых на Землю изображений. Это помогло астрономам открыть новые типы черных дыр, а также прояснило картину формирования галактик, одна из которых достигает 120 000 световых лет в поперечнике и превосходит по размерам наш родной Млечный Путь, или зафиксировать симпатичную небольшую туманность, по форме напоминающую розу.
В июле в африканской пустыне был найден череп человекоподобного существа, возраст которого оценивается в 7 миллионов лет. Приблизительно в это время, по мнению ученых, эволюционная линия происхождения человека уводит его от обезьяны. Обладатель черепа, возможно, был общим предком человека и шимпанзе, или, напротив, может быть отнесен к тупиковой ветви эволюции, не имевшей продолжения. Человек, в таком случае, оказался лишь более удачливым потомком одной из многих гоминидных разновидностей.
В ноябре был расшифрован геном мыши, что позволило пролить свет на различия между нею и венцом творения. Оказалось, что из приблизительно 30 000 генов, наличествующих у мыши и человека, только около 300 уникальны для каждого из этих организмов, так что генетически мы не слишком отличаемся от грызунов, всего лишь на какой-то процент. Генетическая последовательность мыши впервые дает возможность доподлинно определить, "кто есть кто" в человеческом геноме, расставить все наши гены по ранжиру и степени значимости.
Еще одна научная "история" началась уже довольно давно и в какой-то степени является прямым следствием всех прочих. Речь, к сожалению, идет о глобальном потеплении климата на нашей планете, приведшем за последний год к катастрофическим последствиям, например ливням в Центральной Европе или засухам на западе США и проблемам с водоснабжением многих быстрорастущих городов. На декабрьской конференции Американского Геофизического Союза говорилось о таянии ледяного покрова Гренландии и уменьшении площади арктических льдов. Продолжающиеся "парниковые" выбросы в атмосферу грозят изменить всю среду обитания человека и перечеркнуть прочие достижения цивилизации на поприще науки и техники.
На рынке карманных компьютеров PDA (Персональных Цифровых Помощников) преобладала тенденция к скрещиванию последних с мобильными телефонами. Лучшим из гибридов, по мнению обозревателя CNN, явилась штуковина под названием T-Mobile-Sidekick, которая при цене 249 долларов сочетает функции беспроводной телефонной связи, интернет-пейджера, чтения электронной почты, просмотра Web-страниц и органайзера с полноценной клавиатурой, при этом легко и непринужденно вписываясь в габариты нагрудного пиджачного кармана.
Еще одним просто необходимым предметом, как и следовало ожидать, признана разработка Microsoft Tablet PC - фактически полноценный компьютер, позволяющий пользователю писать прямо на экране и по размерам дающий фору обычному ноутбуку. В течение всего года Билл Гейтс (Bill Gates) не уставал пророчествовать о поголовной интернетизации и интеллектуализации утюгов, стиральных машин и прочего домашнего скарба, объединенного в беспроводную коммунальную сеть. Завершающим штрихом в этой картине дивного нового мира стала ноябрьская демонстрация говорящих магнитных нашлепок на холодильник.
Большое будущее признается за высокоскоростным Wi-Fi радиодоступом в сеть, помогающим организовать компьютерные коммуникации на принципиально новой технологической платформе. В декабре прошлого года три индустриальных гиганта, - AT&T, IBM и Intel, - объявили о планах создания общенациональной сети, которая к концу 2003 должна насчитывать от 20 до 50 тысяч точек Wi-Fi доступа в 10 главных районах США. Все гостиницы, аэропорты, магазины и прочие средоточия общественной жизни должны обеспечивать своим клиентам беспроводной доступ в глобальную сеть и всевозможные интернет-сервисы. Начиная с этого года, планируется включать новые функции беспроводной связи непосредственно в интеловские микропроцессоры.
По мнению CNN, революционной инновацией следует считать появление машин для электронного подсчета голосов уже в одной пятой части избирательных округов, наблюдавшееся во время ноябрьских выборов. Это обстоятельство способствует улучшению репутации американской демократии, подмоченной во время последних президентских выборов феерической историей с калькуляцией голосов флоридских избирателей. Конгресс США вложил в новую технологию около 4 миллиардов долларов, и, за исключением отдельных досадных недочетов, машины проявили себя в этом деле лучше людей.
Прошедший год был характерен экспансией на рынке электронных развлечений игровых приставок Sony Playstation 2, Nintendo GameCube и Microsoft Xbox. Быстрый прогресс в графических технологиях и системах памяти позволил разработчикам создавать более реалистичные игровые продукты. При этом все обозреватели дружно отмечают взросление игровой аудитории, и параллельные мутации электронных забав во все более кровавые и сексуально-притягательные формы. В последующие два года ожидается резкий рост доходов в сфере онлайновых игр, базирующийся на совершенствовании средств коммуникации. Предполагается, что прибыли от игрового бизнеса превысят доходы киноиндустрии и театра.
Между тем, серьезным аналитикам ясно, что все нынешние электронные новшества - всего лишь детские игрушки в преддверии эпохи биотехнологий.
04/01/2003
Очередной, уже 40-й по счету, спутник обнаружен у крупнейшей планеты Солнечной системы - Юпитера. Сделал это астроном из Гавайского университета Скотт Шеппард (Scott Sheppard), используя 2,2-метровый телескоп на горе Маунт-Кеа. Новая луна, получившая предварительное обозначение S/2002 J1, имеет диаметр 3,5 километра и обращается вокруг газового гиганта с периодом 748 суток.
Другие планеты Солнечной системы имеют меньшее, чем Юпитер, количество спутников: Сатурн - 30, Уран - 21, Нептун - 8, Марс -2, Земля и Плутон - 1
02/01/2003
Двое ученых были изгнаны из известных лабораторий в 2002г за фальсификацию результатов. В июне Виктор Нинов (Victor Ninov) покинул Берклеевскую национальную лабораторию им. Лоуренса (Lawrence Berkeley National Laboratory) - специальной комиссией было обнаружено, что данные об открытии 118 элемента таблицы Менделеева, самого тяжелого на сегодняшний день, были сфабрикованы им. Ян Хендрик Шон (Jan Hendrik Schön) был уволен из Bell Labs в сентябре, когда другая комиссия признала обоснованными 16 из 24 обвинений в подлоге. За последние пять лет Шон опубликовал более 100 статей, большинство из них - о свойствах органических полупроводников.
02/01/2003
Живая клетка
Оптики также не теряли времени даром. Исследователи из Геттинтена (Göttingen) с помощью обычной оптики получили изображения бактерии размером 33 нанометра - в 23 раза меньше длины волны света, которым ее освещали. Это достижение показывает, что т.н. микроскопы дальнего поля могут работать с объектами, меньшими дифракционного предела. Тем временем в Билефельде (Bielefeld, Германия) и Вене (Vienna, Австрия) продолжалась начавшаяся в прошлом году аттосекундная революция. Аттосекундные лазерные импульсы использовались для исследования динамики электронов в атомах криптона. В квантовой оптике - первенцы: квантовый логический элемент "НЕ", хранение двух бит информации одним фотоном, клонирование фотона (правда, неполное: создание точной копии запрещено законами квантовой механики. Правда, в отличие от биологических клонов, фотонам не страшны болезни). Англичане и немцы поставили рекорд дальности (более 10 км) в передаче "квантового ключа" в разреженном воздухе, сделав новый шаг в квантовых системах защищенной связи.
02/01/2003
Чтобы понять, как устроено ядро, необходимо изучить взаимодействия между нуклонами. Ранее уже было известно, что пары нейтронов могут существовать в "почти связанном" состоянии, но экспериментальное подтверждение этого факта затрудняется отсутствием электрического заряда у нейтронов и их кластеров. В мае экспериментаторы, работающие на французском ускорителе GANIL, сообщили об обнаружении тетра-нейтронов - кластера, содержащего 4 нейтрона и ни одного протона. Из продуктов распада ядер бериллия, обогащенных нейтронами, было выделено шесть возможных кандидатов в нейтронные кластеры. Если этот результат будет подтвержден, то физики смогут продвинуться дальше в понимании внутриядерных сил.
02/01/2003
Квантовые свойства электромагнитного поля проявляются в целом ряде явлений, таких как электронные орбитами в атомах или структура атомного ядра. Однако аналогичные эффекты для гравитационного поля на много порядков слабее на атомных масштабах, поэтому их существенно сложнее наблюдать. Тем не менее, В.В. Несвижевский (Санкт-Петербургский институт ядерной физики им.Б.П.Константинова) и его коллеги из французского института Лауэ-Ланжевена (Institute Laue-Langevin, ILL) смогли наблюдать квантованные состояния движения ультрахолодных нейтронов в гравитационном поле (подробнее). Подобная установка может быть использована для проверки таких основ современной физики, как, например, принцип эквивалентности.
02/01/2003
Система считывания для нановентиля
Британские физики продемонстрировали логический вентиль нанометровых размеров, созданный из металла и работающий при комнатной температуре. Обычно логические операции выполняются полупроводниковыми устройствами, но относительно низкая концентрация носителей заряда в полупроводниках ограничивает их минимальный размер. Плотность электронов в металлах выше, поэтому логический элемент можно сделать меньше. Если можно будет реализовать таким образом весь спектр используемых в современной электронике логических устройств, то это даст новый импульс развитию таких устройств, как мобильные телефоны и смарт-карты - ведь хранение информации не будет требовать расхода энергии.
02/01/2003
В этом году успешными оказались исследования как бозе-эйнштейновского конденсата (БЭК), так и вырожденного Ферми-газа. Конденсат Бозе-Эйнштейна - новое состояние вещества, в котором все атомы находятся в одном и том же квантовом состоянии. Вырожденный Ферми-газ - эквивалент этого состояния для атомов, подчиняющихся статистике Ферми-Дирака. Год начался с первого в мире наблюдения квантового фазового перехода в конденсате при переходе атомов из состояния с одинаковой фазой, когда они могут перемещаться без трения, в состояние, где свободное движение невозможно. Также было обнаружено, что присутствие БЭК влияет на поведение Ферми-газа - это пробуждает надежду на открытие сверхтекучести в Ферми-газах. В октябре впервые был получен бозе-эйнштейновский конденсат из атомов цезия.
02/01/2003
В рядах сверхпроводящих элементов - новое пополнение. Ученые США и Японии обнаружили, что литий становится сверхпроводящим в условиях сверхвысоких давлений. Также (США, Германия) впервые обнаружили сверхпроводимость сплава плутония, кобальта и галлия при температурах ниже 18.5 К. Также этот сплав обладает высоким критическим током, что делало бы его перспективным с технологической точки зрения, если бы не радиоактивность плутония. Более подробно были изучены свойства диборида магния, дебютировавшего в качестве сверхпроводника в январе 2001г. Теоретики из США предположили, что его относительно высокая температура сверхпроводящего перехода может быть объяснена наличием двух сверхпроводящих щелей вместо одной
02/01/2003
Второе начало (второй закон) термодинамики гласит, что энтропия (степень неупорядоченности) изолированной системы в циклическом процессе возрастает или остается постоянной. Однако в июле австралийские ученые показали, что на короткое время в малых системах энтропия может и уменьшаться (подробнее). Это первая экспериментальная демонстрация отклонения от второго начала. Исследователи утверждают, что их открытие может быть важным для разработки микромеханизмов, поскольку степень или время нарушения второго начала могут расти с уменьшением размеров системы. Эксперимент может иметь важные последствия не только для нанотехнологии, но и для понимания того, как "функционирует" живая материя.
02/01/2003
 В апреле пришли новости из канадской Нейтринной обсерватории Садбери (Sudbury Neutrino Observatory, SNO). Исследователи представили новые доказательства осцилляций солнечных нейтрино, полученные с помощью ее гигантского детектора - превращений электронных нейтрино в другие виды. Предыдущие результаты SNO на взорвавшейся в прошлом году японской установки Суперкамиоканде (Superkamiokande) уже позволяли предположить, что осцилляции нейтрино вероятны. Это возможно только в том случае, если масса нейтрино отлична от нуля - еще один важный вывод, проливающий новый свет на строение материи. Несколько позже эксперимент KamLAND показал, что электронные антинейтрино также осциллируют. Разрушенный Суперкамиоканде. Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo
02/01/2003
Интерферометр DASI
Астрономы США впервые обнаружили поляризацию реликтового излучения - эха Большого Взрыва (СВЧ-диапазон, иначе называемый микроволновым). Для уточнения модели Большого Взрыва и инфляционной модели Вселенной исследователи использовали Degree Angular Scale Interferometer (Интерферометр с градусным угловым разрешением, DASI), расположенный в Антарктике недалеко от Южного полюса. Еще один результат этого эксперимента - в том, что обычная материя составляет менее 5% общей массы-энергии Вселенной. Несколько ранее Cosmic Background Imager получил наиболее детальные изображения самого древнего излучения во Вселенной. На них астрофизики впервые смогли увидеть те небольшие флуктуации плотности вещества, из которых впоследствии развились сегодняшние скопления галактик. Именно поляризационные эксперименты способны пролить свет на развитие Вселенной в первые доли секунды после Большого Взрыва - в период ее стремительного расширения (инфляции). Если инфляционная модель правильна, то излученные в это время гравитационные волны должны были "оставить отпечатки" на поляризации реликтового излучения.
02/01/2003
 В этом году впервые удалось получить большое количество антиатомов. В сентябре 2002 эксперимент ATHENA (ЦЕРН) позволил получить 50 000 "холодных" атомов антиводорода при соединении антипротонов и позитронов в серии магнитных и электростатических ловушек. Через два месяца другая ЦЕРНовская группа исследователей (эксперимент ATRAP) выдала "на-гора" примерно 170 000 атомов антиводорода и впервые смогла изучить их внутренние состояния. Оба коллектива использовали сходные экспериментальные методики для получения антиатомов, но различные методы регистрации. Конечная цель обоих экспериментов - детальное сравнение энергетических уровней атомов водорода и антиводорода для проверки CPT-инвариантности. Любые нарушения симметрии заряда, четности и времени, которые могут проявиться, например, в различии энергий переходов электрона (и, соответственно, позитрона) с основного энергетического уровня на первый возбужденный, потребуют новых физических идей, выходящих за рамки принятой сегодня Стандартной Модели.
Коллектор и аккумулятор антипротонов
02/01/2003
Многие важные исследования в минувшем 2002г - от изучения космического реликтового излучения до получения антивещества в земной лаборатории - не сворачивались, несмотря на охлаждение интереса к фундаментальной науке в мире (и, соответственно, сокращение ее финансирования) - а, напротив, расширялись. Сервер PhysicsWeb международного Института физики отобрал 10 самых интересных физических новостей 2002 года - года, который также запомнится двумя громкими научными скандалами.
|
|
|