Что такое атомные часы и как их создать: отечественный опыт и зарубежные инновации

Сегодня мы хотели бы поделиться историей о представителе одного знатного рода, который смог прославить свою фамилию не в сфере литературы, как его предок, а в области точных наук. Интересно и важно отметить, что ни происхождение, ни время не смогли помешать яркому уму XX века реализовать свой потенциал. Сергей Геренг был обычным советским мальчиком. Его отец, Борис, работал агрономом в Народном комиссариате земледелия СССР, а мать, Марина, трудилась в библиотеке Исторического музея. У Сергея был брат Борис. Впереди их ждало счастливое детство в молодой советской стране. Однако судьба распорядилась иначе: в 1929 году отец покинул семью, а в 1935 году мать скончалась от скарлатины. Таким образом, Борис и Сергей остались на попечении деда Сергея Мезенцева, недавно освободившегося из заключения, и двоюродной бабушки. Что же такого сделал их дед Сергей Мезенцев, чтобы попасть в немилость советской власти?

Читать далее →

Предложена нейросетевая математическая модель синхронизации свечения светлячков

Фото: Фото: gismeteo.ru. Ученые-математики разработали новую модель, которая объясняет феномен синхронного мигания светлячков на основе активности нейронов. Моделирование чередования процессов свечения и покоя у 100 виртуальных насекомых показало ученым как светлячки адаптируют свои мигания под ритм своих соседей. Результаты этой работы, опубликованной в Journal of The Royal Society Interface и хорошо демонстрируют высокую степень соответствия экспериментальным наблюдениям. Как стало ясно самцы светлячков Photinus carolinus используют вспышки света для привлечения самок. Индивидуальные вспышки не имеют строгой периодичности. Однако, когда несколько насекомых оказываются вблизи друг друга, их мигание становится синхронизированным. Несколько ярких вспышек в течение нескольких секунд повторяются с более длительными интервалами. Эта координация достигается благодаря зрению: светлячки наблюдают за миганием других особей и подстраиваются под их ритм.

Читать далее →

Состояние фундаментальной физики: применимы ли естественные принципы к описанию реальных физических явлений

На представленном снимке, полученном с помощью телескопа “Хаббл”, запечатлено скопление галактик Abell 1689. Известно, что данное скопление обладает значительной массой, которая позволяет ему свободно функционировать как гравитационная линза, искажая свет галактик, расположенных позади него. Такое уникальное свойство позволило создать карту распределения темной материи в этом скоплении. Стоит отметить, что одно из ключевых ограничений Стандартной модели физики заключается в её неспособности предсказать природу и характеристики частиц, составляющих темную материю. Изображение было взято с сайта hubblesite.org. В контексте данной статьи обратим внимание на сравнение, проводимое физиками, занимающимися фундаментальными исследованиями, в частности теорией элементарных частиц, релятивистской астрофизикой и космологией. Они часто сопоставляют современное состояние физической науки с ситуацией, сложившейся в конце XIX века.

Читать далее →

Метаповерхности на основе массивов кремниевых резонаторов научили генерировать запутанные фотоны

Иллюстрация: Tomás Santiago-Cruz et al. / Science. Американские и немецкие физики создали тонкие метаповерхности, состоящие из массивов кремниевых нанорезонаторов, в которых наблюдается активное спонтанное параметрическое рассеяние энергии. Ученые продемонстрировали, что подобные структуры способны генерировать запутанные фотоны. В отличие от традиционных сред, используемых для этой цели, метаповерхности обладают более высокой степенью гибкости, позволяющей изменять длину волны генерируемых фотонов путем изменения длины волны накачки. Предложенные структуры также могут быть использованы для генерации запутанных многокубитных состояний. Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Оптические квантовые технологии часто основаны на использовании света, обладающего свойствами, недоступными классическим источникам. К таким свойствам относятся сжатые световые поля, поля, состоящие из одиночных фотонов, или фотоны, переносящие классическую и квантовую информацию нестандартным способом, а также поля, состоящие из запутанных фотонов.

Читать далее →

Бизнес и математика: от постановки задачи до практических результатов

Проведение спорных научных исследований – явление нередкое. Учёные публикуют статьи с новаторскими, но недостаточно проверенными выводами, которые быстро получают огласку в СМИ. Впоследствии уже другие талантливые учёные опровергают эти выводы, однако эта информация не получает такого же широкого освещения. Это происходит потому, что учёные – люди, подверженные различным мотивам. Иногда им необходимо срочно опубликовать результаты своих исследований для выполнения требований университета по количеству публикаций. Другие же стремятся к признанию, измеряемому индексом Хирша. Важно понимать, что даже устоявшиеся сферы науки, которые с детства кажутся нам незыблемыми, также зависят от активных человеческих стремлений и сиюминутных потребностей, которые могут быстро устаревать, но всё же оказывают влияние на развитие наук и нашу жизнь в течение многих веков.

Читать далее →

По следам автоматической станции Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE): зачем мы летим к Ио, Ганимеду, Европе и Каллисто

На момент написания этой статьи минуло две недели со времени очень успешного запуска Европейским космическим агентством (ЕКА) передовой автоматической станции Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). Аппарат успешно отделился от ракеты-носителя и движется к своей цели – системе Юпитера. Основным объектом исследования JUICE являются четыре луны планеты-гиганта: Ио, Ганимед, Европа и Каллисто. Недавно аппарат передал на Землю изображение себя на фоне нашей планеты, что свидетельствует о стабильной работе всех его систем. При благоприятном стечении обстоятельств, JUICE достигнет своей цели.  Выбор именно этих спутников обусловлен научным интересом. Европа, Ганимед и Каллисто, предположительно, обладают подледными океанами соленой воды, что делает их перспективными объектами для поиска внеземной жизни.

Читать далее →