Как услышать дыхание Земли или причина замедления вращения ядра нашей планеты

Мы добрались до поверхности другого небесного тела полвека назад, а вглубь своей планеты до сих пор не ушли дальше 13-го километра — и вряд ли еще углубимся в ближайшие годы. Но кое-какие сигналы снизу до нас доходят. В прошлом месяце китайские ученые сообщили, что 11 лет назад земное ядро замедлило свое вращение. Редакция N + 1 попросила геофизика Сергея Тихоцкого, директора Института физики Земли имени Шмидта, рассказать, откуда мы получаем сведения о процессах в центре Земли и какой поворот принимает геофизическая история нашей планеты в свете новых данных. Около 90 процентов всей информации о земных недрах, которой мы располагаем сегодня, получены благодаря сети сейсмостанций. Конечно, ученые пытались забраться глубже — помимо Кольской сверхглубокой скважины, в 1960-е годы, например,

Читать далее

Активные галактические ядра и квазары: большое космическое путешествие

Весной 2019 года мне довелось прочитать о том, что впервые получен снимок чёрной дыры. Парой лет ранее я перевёл книгу «Большое космическое путешествие» Нила Деграсса Тайсона, Майкла Стросса и Ричарда Готта, и именно тогда очень сильно заинтересовался классификацией и эволюцией чёрных дыр. Как известно, долгое время чёрная дыра считалась чисто теоретическим конструктом, существование которого прямо проистекает из общей теории относительности. При этом чёрная дыра (физическое тело или участок пространства, окружённые горизонтом событий), может возникать либо в результате коллапса звезды-гиганта, либо в результате скопления вещества в активном ядре галактики (AGN). Теоретически могут существовать и первичные чёрные дыры (PBH), которые пока описаны только на кончике пера, но есть нюансы.

Читать далее

Объединение двух ионных куквартов позволило построить простейший альтернативный квантовый вычислитель

Фото: M.A. Aksenov et al. / arXiv.org, 2023. Российские физики объединили два ионных кукварта и успешно продемонстрировали универсальный набор квантовых операций на них. Схема из двух куквартов эквивалентна схеме из четырех кубитов, но при этом ученым не пришлось добавлять ионы в схему — они использовали дополнительные подуровни иона, которые возникают при воздействии с внешним магнитным полем. Препринт работы доступен  на arXiv.orgОдин из альтернативных способов упростить масштабирование квантовых вычислителей — использовать кудиты вместо кубитов. У кудитов уровней больше, чем два (их число обычно обозначают буквой d). Один кудит может заменить несколько кубитов. Это особенно актуально, если физическая система изначально имеет большее число уровней — например, система из ионов.

Читать далее

Найдено объяснение сложности траектории движения всплывающих в воде пузырей воздуха

Иллюстрация: Francisco Fonseca / mixkit.co. Американские физики построили детальную модель всплытия пузырька с воздухом в дистиллированной воде. Они показали, что, начиная с некоторого размера, пузыри оказываются способны поддерживать нестабильные колебания. Эти колебания объясняют сложную — спиральную или зигзагообразную — траекторию всплытия, наблюдаемую в повседневном опыте. Расчеты ученых оказались в очень хорошем согласии с экспериментами, проделанными предыдущими группами. Исследование  опубликовано  в Proceedings of the National Academy of Sciences. Пузырьки воздуха или иного газа могут сильно поменять физико-химические свойства жидкости: пузыри могут менять вкус шампанского, чистить поверхности и усиливать акустические манипуляции.

Читать далее

Неравенство Белла или как описать кубиты в условиях квантовой неопределенности

Меня искренне восхищает то, как Крис Бернхардт рассказывает про квантовые вычисления в своей книге. На мой дилетантский взгляд, объяснение неравенства Белла в его исполнении – лучшее, что можно найти сейчас в интернете без доступа к телу кафедры квантовой физики. Я бы хотел пересказать его изложение, так что если вы уже читаете книгу – смело пропускайте эту статью. Вам же знакомо выражение  “Бог не играет в кости”? В основе квантовой физики лежит принятие вероятности как факта: принципиально невозможно провести измерение с бесконечной точностью – можно лишь вычислить вероятность наступления того или иного события. Впрочем, наблюдать такие эффекты можно лишь в микромире. Классическая же физика опирается на прямо противоположное утверждение:

Читать далее

Математики исследуют универсальные принципы в основе народной музыки: от новогвинейского минора, до классической октавы

Слова “музыка” или “петь” встречаются во всех письменных культурах. То есть музыка есть как минимум у всех народов, которые освоили письменность. Она, конечно, разная — это уже зависит от музыкальных инструментов, которые им удалось придумать. Но это всегда музыка. Ее ни с чем не спутать. А значит, у всей музыки должно быть что-то общее. Какие-то базовые свойства, необходимые признаки. Но поиски музыкального вообще пока что сталкиваются с неожиданными вариациями. Самоочевидная музыкальность любой музыки, даже незнакомой и необычной, заставляет думать, что какая-то часть музыкальных характеристик должна быть универсальна — то есть все люди, вне зависимости от того, в какой культуре они воспитаны, должны воспринимать их одинаково.

Читать далее