За последние два столетия научное сообщество получило ответы на множество вопросов относительно природы окружающего мира и фундаментальных законов его функционирования. Человечество наконец уже обрело возможность исследовать как разные масштабные галактические структуры, так и элементарные атомы, составляющие материю. Были разработаны разные вычислительные системы, способные решать задачи, превышающие возможности человеческого интеллекта. Решение многовековых математических проблем привело к созданию теорий, которые сформировали новые научные вызовы. В 1900 году британский физик лорд Кельвин утверждал, что в области физики отсутствуют новые объекты для изучения и дальнейшая работа сводится лишь к уточнению измерений. Однако последующие три десятилетия квантовая механика и теория относительности Эйнштейна радикально трансформировали данную дисциплину. В настоящее время ни один специалист не может заявить о завершении формирования наших знаний о Вселенной.
Архив рубрики: Наука
Модель кинетики образования металлического водорода во флюидном состоянии предложена в МФТИ и ОИВТ РАН
Исследователи из МФТИ и ОИВТ РАН разработали модель кинетики образования металлического водорода в флюидном состоянии, результаты которой были недавно опубликованы в журнале ChemPhysChem. Водород является очень распространенным элементом во Вселенной и в самых обычных условиях находится в газообразном состоянии. При воздействии экстремальных давлений (сотни атмосфер) он переходит в жидкую фазу, а затем — в твердое тело, которое предположительно обладает уникальными свойствами сверхпроводимости. Несмотря на значимость этого явления, физика поведения водорода при высоких давлениях остается недостаточно изученной. В настоящее время используются экспериментальные модели, применяемые, в частности, в астрофизике для описания структуры ядра Юпитера: под воздействием высокого давления жидкий водород внутри планет-гигантов переходит в металлическое состояние, что обуславливает формирование их магнитных полей.
Квантовые технологии и перспективы их развития: от сегнетоэлектрической памяти и плазмонных наноструктур, до квантового бессмертия
В рамках данного интервью с директором Института квантовых технологий МФТИ членом-корреспондентом РАН Виктором Владимировичем Ивановым рассматриваются ключевые аспекты развития данной отрасли: определение квантовых технологий, их отличительные особенности, а также основные фундаментальные принципы рабоы. Особое внимание уделяется практическому применению этих разработок для человечества, а также разными специфическим концепциям, таким как сегнетоэлектрическая память или принтеры плазмонных наноструктур. Кроме того, обсуждается феномен квантового бессмертия и его потенциальные последствия. В ходе беседы Виктор Владимирович поясняет стратегическое значение создания института в рамках общей стратегии Физтеха: целью является не только проведение фундаментальных исследований, но и их практическая реализация через разработку устройств и технологий, готовых к серийному производству.
Скрытые закономерности окружающего мира глазами математики: симметрия форм реальности
Знание геометрии позволяет не только решать задачи на основе геометрических фигур, но и интерпретировать самые различные аспекты окружающей действительности. Например, оно помогает выявить общие закономерности между машинным обучением и альпинизмом или обосновать необходимость осторожной экстраполяции данных при прогнозировании смертности от COVID-19. В книге «Форма реальности. Скрытая геометрия стратегии, информации, общества, биологии и всего остального» (издательство «Манн, Иванов и Фербер», перевод Е. Поникарова) математик Джордан Элленберг описывает концепции геометрии, не изучаемые в школьной программе, и раскрывает возможности их практического применения. Ниже представлен фрагмент произведения, посвященный многообразию видов симметрии. Симметрия является фундаментом современного геометрического знания; более того, определение критериев симметрии напрямую определяет тип рассматриваемой геометрии.
Методы искусственного интеллекта для применения в медицине при классификации гистологических изображений
Технологии искусственного интеллекта сейчас постепенно интегрируются во все сферы человеческой деятельности, что находит широкое отражение в области медицины. Аспирант факультета ВМК МГУ им. М.В. Ломоносова Валерий Евгеньевич Карнаухов под руководством Андрея Серджевича Крылова занимается совершенствованием методов классификации гистологических изображений и обучением нейронных сетей их генерации. Валерий Евгеньевич поясняет следующее: идея проекта по использованию нейронных сетей в биомедицинских технологиях возникла во время его обучения на втором курсе аспирантуры, когда научный руководитель предложил принять участие в конкурсе фонда «Интеллект». Одной из ключевых тем конкурса стала генеративная аугментация изображений для применения нейронных сетей в анализе биомедицинских данных.
Обнаружено, что температура ядра Земли или дефицит его плотности значительно выше предудыщих оценок
Иллюстрация: The Core / Paramount Pictures. Группа японских геофизиков установила, что показатели плотности или температуры земного ядра могут существенно превышать ранее принятые оценки. Данный вывод был сделан на основе уточненных измерений в условиях экстремально высокого давления (порядка нескольких мегаатмосфер). Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Science Advances. Точное определение состава ядра имеет критическое значение для понимания геодинамики и эволюции планеты. Ввиду невозможности получения прямых образцов вещества из глубоких недр Земли, текущие знания о структуре ядра базируются на сопоставлении лабораторных данных с сейсмологическими наблюдениями, сведениями о составе метеоритов и параметрами температуры ядра.
