Математическое сообщество давно признаёт существование задач, которые по своей природе неразрешимы. Хотя мы все склонны верить во всемогущество разума, в некоторых случаях наш математический анализ чётко демонстрирует невыполнимость определённых целей. В художественной литературе, как в книге Джастера Нортона “Мило и волшебная будка”, герои могут игнорировать ограничения, утверждая, что “многое становится возможным, если не знать о его невозможности”. Однако в реальном мире математика позволяет нам доказать существование объективно невозможных вещей. Расхожий термин “невозможно” употребляется в различных контекстах. Он может обозначать маловероятные события, такие как совпадение двух перетасованных колод карт. Также он может указывать на задачи, практически невыполнимые из-за ограничений по времени, ресурсам или пространству, например, ручное копирование всей библиотеки Конгресса.

Читать далее →

Восстановление кислорода является ключевым этапом функционирования любых водородных топливных элементов и требует применения специального катализатора. В современных топливных системах данного класса в качестве катализатора используется платина или её сплавы, что весьма существенно увеличивает себестоимость производства. Учёные из университета Суррея разработали и успешно протестировали прототип нового неметаллического катализатора, предназначенного для использования в топливных элементах. Этот тип катализатора представляет собой перспективное решение для создания доступных, высокоэффективных и экологически чистых источников энергии для электромобилей, беспилотных летательных аппаратов и других приложений. Полученные в ходе испытаний образцы нового катализатора продемонстрировали плотность генерируемой мощности, достигающую 703 мВт на квадратный сантиметр.

Читать далее →

В научно-фантастических произведениях часто изображается плазменное оружие, стреляющее сгустками ионизированной плазмы высокой температуры. Несмотря на то, что плазма является одним из пожалуй наиболее сложных состояний материи, её существование на  Земле ограничено весьма кратковременными явлениями, такими как разряды молний, а также искусственными условиями в неоновых вывесках, плазменных экранах и научных установках. Недавно исследователям из Калифорнийского технологического института удалось получить стабильные кольца плазмы на открытом воздухе. Для этого была использована простая методика: тонкая струя воды под высоким давлением и пластина из специального кристаллического материала. Обычно плазма создаётся путем нагревания вещества до чрезвычайно высоких температур, что приводит к отрыву электронов от атомов и образованию “супа” из ионов и свободных электронов.

Читать далее →

Одним из наиболее парадоксальных следствий теории относительности Альберта Эйнштейна является отсутствие абсолютного пространства и времени. Логично предположить, что каждый человек может определить своё реальное местоположение во времени и пространстве. Однако, если два наблюдателя находятся на большом расстоянии друг от друга, их представления о пространственном расположении и одновременности событий могут не совпадать. Общая теория относительности не предлагает какого-либо универсального метода определения пространства, времени и расстояний, за исключением локальной системы отсчёта наблюдателя. В результате существует большое множество допустимых способов определения этих величин. Именно этот факт и интересует спрашивающего. Он желает получить полноценное разъяснение концепции конформного времени и соответствующего ему расстояния: что это такое, в каких случаях применяется и чем оно отличается от привычных понятий времени и расстояния.

Читать далее →

На сегодняшний день самый мощный в мире рентгеновский лазер LCLS (Linac Coherent Light Source) активно применяется прогрессивным научным сообществом для проведения разных исследований на атомном и молекулярном уровнях. В ходе предыдущих экспериментов с использованием этого лазера ученым удалось добиться создания условий, аналогичных явлениям, наблюдаемым в звездах. Недавно исследователи, сфокусировав весь луч лазера на одиночном атоме, смогли наблюдать эффект, диаметрально противоположный образованию “мини-звезды”, который можно охарактеризовать как “молекулярную чёрную дыру”. Высокая разрешающая способность снимков, получаемых при помощи лазера LCLS, позволяет детально изучать структуру вирусов, бактерий, молекул белков и других химических соединений. Эта система работает, освещая цель чрезвычайно ярким импульсом рентгена, длящимся всего несколько фемтосекунд (миллионной от миллиардной доли секунды).

Читать далее →

В связи с достижением полупроводниковой отраслью наноразмерных масштабов структур, соблюдение закона Мура становится всё более сложной задачей. Закон Мура постулирует, что количество транзисторов на процессорных чипах и их вычислительная мощность должны удваиваться каждые два года. Недавно специалисты компании IBM обнаружили новый подход, позволяющий продлить действие закона Мура. Использование углеродных нанотрубок, одного из самых тонких природных материалов, позволило создать транзисторы с рекордно малыми элементами. При этом, новые транзисторы демонстрируют существенно более высокую скорость работы по сравнению с кремниевыми аналогами. Следует отметить, что ученые уже достаточно давно экспериментируют с транзисторами на углеродных нанотрубках, крошечных трубках, диаметром около 1 нанометра, стенки которых состоят из атомов углерода и имеют толщину в один атом.

Читать далее →