НОВОСТИ: Новости

Но по мере гонки мегапикселов площадь каждого отдельного фотоприемника уменьшается, и инженерам все труднее добиваться нужной чувствительности матрицы. Новая система фильтров призвана решить эту проблему за счет того, что в них часть пикселов оставляют открытыми, давая фотоприемнику возможность поглощать весь видимый свет. Доля и расположение этих пикселов зависит от области приложений матрицы. Ахроматические пикселы дают черно-белое изображение, которое обрабатывается вместе с цветным изображением остальных пикселов по разработанным Kodak алгоритмам. На ахроматические пикселы за счет отсутствия фильтра попадает больше света, и матрица оказывается лучше приспособлена для съемок в темноте или с малым значением выдержки. Обратной стороной медали, вероятно, станет усложнение алгоритма просчета конечного изображения, но учитывая постоянно растущую мощь процессоров, вряд ли это будет серьезной проблемой.

Любопытно, что новые матрицы для цифровых камер еще больше напоминают сетчатку наших глаз, в которой светочувствительные палочки соседствуют с колбочками, обеспечивающими цветное зрение. Новые светофильтры можно применять с обоими типами широко распространенных сегодня матриц – CMOS и CCD. Kodak обещает появление первых образцов новых матриц уже в начале будущего года. ГА

Ночью с 13 на 14 июня на борту МКС раздалась пожарная тревога, а спустя полдня – еще одна. Хорошая новость состоит в том, что никакого пожара не было, плохая – в том, что все шесть компьютеров российского сегмента станции вышли из строя, причем ложные срабатывания противопожарной системы стали не самым серьезным следствием аварии.

Шутки насчет надежности российской техники в этой ситуации вряд ли уместны: компьютеры были изготовлены в Германии компанией Daimler-Benz, и, как выяснилось в результате нынешнего ЧП, немецкие машины еще при тестировании продемонстрировали свою уязвимость перед различными шумами и наводками в электрических сетях. А где тонко, там и рвется.

Можно сказать, что беду на МКС принес на своих крыльях американский челнок Atlantis, астронавты которого 12 июня в открытом космосе подсоединили к станции новые панели солнечных батарей. По одной из версий российских специалистов, при проведении работ где-то в системе накопился статический разряд, а затем в сложную электросеть МКС стали поступать те самые шумы, с которыми не в ладах бортовые компьютеры. После второго сигнала о пожаре они стали давать сбой вскоре после каждой перезагрузки, что породило серьезные проблемы с управлением.

Через несколько часов удалось запустить лишь два из шести компьютеров, что, впрочем, не позволяло вернуть нашему сегменту станции утраченную функциональность. Компьютеры российского блока ЗАРЯ отвечают за навигацию станции и регенерацию воздуха, однако экипажу ничто не угрожало: запасов кислорода на МКС хватает на несколько месяцев, а корректировать положение в пространстве в данный момент можно с помощью Atlantis. Тем не менее из неприятной ситуации нужно было выходить, поэтому российские космонавты занялись поиском неисправности, бросив плановые работы. В итоге, заменив один из кабелей, 16 июня Федор Юрчихин и Олег Котов смогли справиться с помехами в электропитании и запустили оставшиеся четыре компьютера. К счастью, ни экстренного запуска «Протона» с запасными частями, ни, тем более, эвакуации не потребовалось.

К сожалению, в который уже раз неприятный инцидент долго замалчивался российской стороной. Именно NASA, а не Роскосмос, оповестило о проблемах на орбите, представители NASA отдувались перед журналистами и отвечали на вопросы об аварийных работах, которыми американцы не то что не руководили – они в них, по сути, и не участвовали. Россия взяла слово почти через двое суток после аварии. Тактика невынесения сора из избы не сработала, возможно, лишь по той причине, что изба на сей раз оказалась интернациональным общежитием. АБ

Новую удивительную гипотезу предложил знаменитый профессор Центра фундаментальных законов природы Гарвардского университета Говард Джорджи (Howard Georgi). Ученый считает, что помимо обычной материи, которая состоит из описываемых стандартной моделью элементарных частиц, в природе существует еще и другая, ни на что не похожая материя, которую нельзя поделить на частицы.

Отправной точкой новой теории является идея масштабной инвариантности. Поля с таким свойством, которое означает, что при изменении размеров ничего не меняется, давно имеются в теории. Но любые частицы с ненулевой массой покоя заведомо не обладают независимостью от масштаба. Однако в стандартной модели есть безмассовая частица фотон и, возможно, еще и нейтрино, с массой которого до сих пор полной ясности нет. Поэтому предположение о том, что существует еще какая-то безмассовая и безразмерная материя, которая вдобавок и не делится на частицы, не приводит к противоречиям. Эту материю профессор так и назвал – безчастичная.

Такую материю пока никто не наблюдал. Да и что, собственно, нужно пытаться увидеть – не очень понятно. Профессор считает, что при низких энергиях обычного мира безчастичная материя очень слабо взаимодействует с обычным веществом. Однако при энергиях, доступных Большому адронному коллайдеру, который в будущем году должен заработать в Европе, ее уже можно обнаружить. Она должна проявиться в том, что в экспериментах по столкновениям обычных частиц будет нарушаться полный баланс энергии и импульса частиц, причем нарушаться так, будто в столкновении участвует еще некоторое дробное число частиц.

Пока теория безчастичной материи развита слабо, и Говард Джорджи приглашает всех желающих присоединиться к исследованиям. Например, интересно посмотреть, какие последствия возникнут в космологии. Можно ли с помощью безчастичной материи решить проблемы темной материи и темной энергии? И тут надо торопиться, ведь если новый ускоритель вступит в строй и никаких сюрпризов не будет, с этой экзотической гипотезой, скорее всего, придется расстаться. ГА

Сотрудники расположенной в чилийских Андах европейской обсерватории Ла Силья впервые точно измерили скорость плазменных выбросов, порождающих космические всплески гамма-излучения. Эта работа была выполнена с помощью автоматизированного 60-сантиметрового телескопа REM (Rapid Eye Mount), который действовал в паре с космической гамма-обсерваторией SWIFT. 18 апреля и 7 июня прошлого года обсерватория зарегистрировала два мощных гамма-всплеска, источники которых были удалены от Солнца соответственно на 9,3 и 11,5 млрд. световых лет. Эти данные были сразу же переданы компьютеру, управляющему работой телескопа REM, который менее чем через минуту приступил к отслеживанию всплесков.

Космические гамма-всплески сопровождаются выбросами гигантских потоков лучевой энергии. Типичный всплеск за считанные секунды или максимум за минуты высвобождает в сто раз больше энергии, нежели нашему Солнцу суждено выработать за всю жизнь. Об их причинах астрофизики спорят до сих пор. Самая распространенная модель связывает большинство всплесков с коллапсом гигантских (20–100 солнечных масс) звезд, который заканчивается возникновением черных дыр (самые короткие и относительно редкие всплески скорее всего возникают при столкновениях нейтронных звезд или черных дыр). Согласно этой модели, в экваториальной плоскости только что погибшего светила формируется диск из сверхплотной (10 млн. килограммов на кубический сантиметр) и сверхраскаленной (10 млрд. градусов) плазмы, вращающийся со скоростью около 1000 оборотов в секунду. Материя диска втягивается по спиралям внутрь черной дыры с почти световыми скоростями. Однако заряженные частицы все же могут выскользнуть из гравитационных объятий дыры еще до пересечения ее границы (так называемого горизонта событий) только при движении вдоль оси вращения плазменного диска. Когда это происходит, возникшая дыра выбрасывает в противоположных направлениях две исполинские плазменные струи, так называемые джеты. Пробегающие по джетам ударные волны порождают сильные магнитные поля, в которых частицы закручиваются по спирали, излучая мощнейшие гамма-импульсы длительностью от секунды до нескольких минут, уходящие вдоль этой же осевой линии. По мере охлаждения джеты генерируют все более длинноволновые фотоны: сначала рентгеновские, затем ультрафиолетовые и наконец оптические и инфракрасные (так называемое послесвечение всплеска).

Именно это послесвечение, точнее, его инфракрасную компоненту, и отследил телескоп REM, что позволило вычислить скорость джетов, которая в обоих случаях составила 99,9997% скорости света. АЛ

Американские астрономы повысили статус планетоида 2003 UB313. Оказалось, что он превосходит Плутон не только по размерам, что было известно и раньше, но и по массе.

Мини-планета, о которой идет речь, в среднем находится вдвое дальше от Солнца, чем Плутон. Она принадлежит поясу Койпера, гигантскому рою астероидов различных размеров, которые обращаются вокруг Солнца по трансплутоновым орбитам. О ее открытии было объявлено в январе 2005 года, после изучения фотографий двухлетней давности (что и отражено в формальном наименовании). Для широкой публики 2003 UB313 сначала окрестили Ксеной, однако в сентябре прошлого года Международный астрономический союз (МАС) назвал ее Эридой в честь греческой богини раздора. Новое имя дано не случайно. Открытие этого планетоида вынудило МАС лишить Плутон статуса девятой планеты Солнечной системы и перевести в специально учрежденное семейство планет-карликов. Это решение было принято после длительных и довольно ожесточенных дебатов, так что новое имя вполне оправданно.

Диаметр Эриды был определен в 2006 году с помощью аппаратуры Космического телескопа имени Хаббла. Тогдашние измерения показали, что он равен 2400 километров (у Плутона 2306 километров). Позднее сотрудник Института радиоастрономии Общества Макса Планка Фрэнк Бертольди (Frank Bertoldi) поднял средний диаметр Эриды до 3000 километров. Так что в любом случае она больше Плутона.

Первые измерения массы Эриды не отличались точностью, но из них следовало, что она несколько уступает массе Плутона. А на днях один из первооткрывателей планеты профессор Калифорнийского технологического института Майкл Браун (Michael Brown) и его аспирантка Эмили Шеллер (Emily Scheller) объявили, что эта оценка сильно занижена. Браун и Шеллер провели точные промеры орбитального движения Дисномии, небольшого спутника Эриды (его экваториальный радиус не превышает 150 километров), и получили любопытные результаты. Оказалось, что орбита Дисномии очень слабо вытянута и в первом приближении может считаться круговой. То есть Дисномия скорее всего не была пленена Эридой (в этом случае ее орбита должна была бы обладать куда большим эксцентриситетом), а образовалась в результате столкновения Эриды и другого астероида из пояса Койпера. Поскольку период обращения спутника зависит от массы тела, вокруг которого он обращается, эти измерения позволили заново оценить массу Эриды. Браун и Шеллер пришли к заключению, что она весит 16,6х1024 тонн и, следовательно, на 27% тяжелее Плутона. Отсюда следует, что плотность вещества Эриды равна 2,3 г/см3, то есть практически не отличается от плотности Плутона. АЛ

Из американского военного ведомства просочились слухи о работах по созданию довольно оригинального несмертельного химического оружия, которое будет воздействовать на солдат противника на гормональном уровне. Как сообщила аналитическая организация Sunshine Project (Беркли), занимающаяся мониторингом разработок в области химического и биологического оружия, предполагается, что применение этого "отравляющего вещества" будет вызывать у человека сильнейшее сексуальное желание, которое целиком заполнит сознание и вытеснит мысли о боевых действиях. А объектами вожделения для солдат, пораженных новым оружием, должны стать их же сослуживцы, посему гипотетическое оружие уже окрестили Gay Bomb. Продвижением "манхэттенского проекта" нового времени занимается одна из лабораторий авиабазы Райт-Паттерсон (пригород Дейтона, штат Огайо) военно-воздушных сил США, которая запросила под это дело 7,5 млн. долларов.

Отвечая на вопросы, представители Пентагона заявили, что проект создания гормонального химического оружия возник еще в 1994 году, но идея разработки Gay Bomb была отклонена. Однако Эдвард Хаммонд (Edward Hammond) из Sunshine Project, которому и удалось достать некоторые документы о разработках, говорит, что идея далеко не заброшена: Пентагон неоднократно возвращался к ней и даже передавал данные о проекте специальной научной комиссии, дабы получить заключение об осуществимости этой затеи. Что решила комиссия, пока неизвестно.

"Клубничная бомба" – не первый курьезный проект американских генералов. Где-то в 1945 году всерьез рассматривалась возможность применения веществ, вызывающих избыточный метеоризм у солдат противника. По мнению "экспертов", это должно было привести к деморализации врага. В итоге деморализующий эффект оказался ничтожен (история умалчивает, дошли ли американские военные до этого вывода чисто логически или же проводили испытания в условиях, приближенных к боевым), так что от идеи пришлось отказаться.

Как говорит капитан Дэн Максуини (Dan McSweeney) из отдела несмертельных средств вооружения Министерства обороны США: "Мы рассматриваем буквально сотни различных средств и методов для «гуманного» ведения войны. Но те разработки, которые воспринимаются как перспективные, должны быть приведены в соответствие с международными нормами по правам человека". "Бомба Любви" как раз относится к таким перспективным проектам, поэтому ради "соблюдения прав человека" название Gay Bomb заменено Пентагоном на более политкорректное The disco option ("эффект дискотеки" в приближенном переводе). Дойдет ли когда-нибудь новое оружие до реального применения, мы узнаем еще не скоро. Как говорил один известный агент ФБР, замотанный дурно пахнущими секретами американского правительства: "Истина где-то там". ЕГ

Любопытные результаты получила международная команда ученых, координируемая из Центра нелинейных исследований университета Северного Техаса в Дентоне. Оказывается, статистические характеристики активности мозга и музыкальных произведений очень похожи.

Почему нам нравится музыка? Эта загадка давно мучит философов, музыкантов и ученых самых разных специальностей. Возможно, теперь новый путь к ее решению удалось найти объединенной команде математиков, физиков, нейрофизиологов и психологов.

Ученые записали биотоки коры головного мозга стандартным медицинским электроэнцефалографом и проанализировали их с помощью новых методов статистического анализа случайных процессов. Теми же методами была обработана музыка, которую синтезировал компьютер (чтобы исключить влияние культурных особенностей, присущих произведениям живых композиторов).

Оказалось, что статистические характеристики обоих сигналов очень похожи. Оба относятся к категории так называемых процессов восстановления, которыми обычно моделируют задачи отказов и ремонта техники. Однако изученные процессы не подчиняются справедливой в таких случаях статистике Пуассона, что говорит о наличии у них внутренних взаимосвязей. Кроме того, предложенный исследователями "индекс сложности" указывает на то, что обоим процессам свойственна самоорганизация. Впрочем, справедливость такой интерпретации результатов еще должна быть проверена.

Ученые считают, что их метод помогает объяснить, как музыка воспринимается нашим мозгом. В ближайших планах научной группы – проследить, как будут меняться биотоки мозга во время прослушивания различных музыкальных произведений. Будет ли зависеть «сложность» активности мозга от сложности музыкального произведения? Какие произведения лучше соответствуют особенностям электроэнцефалограммы конкретного человека? Если повезет, ответы на эти вопросы помогут автоматически отбирать ту музыку, которая нам наверняка понравится. ГА

Старую проблему случайной упаковки твердых сфер удалось решить группе профессора Николая Медведева из Института химической кинетики и горения Сибирского отделения РАН. Расчеты позволили выявить тонкие закономерности взаимного расположения шаров и объяснить механизм формирования в случайной упаковке предельной плотности Бернала, которая уже более полувека удивляет ученых.

Задачи об упаковке зачастую просто формулируются, иногда очевидно решаются, но очень трудно поддаются строгому анализу и математическим доказательствам. Каким образом в большой ящик уложить как можно больше одинаковых шариков, легко догадается и ребенок. Нужно плотно сложить первый слой, поместив шары в вершины равносторонних треугольников, а следующие слои укладывать так, чтобы шары попадали точно в углубления предыдущего слоя. Считается, что первым оптимальную упаковку шаров с упорядоченной структурой кристалла описал еще в 1611 году Иоганн Кеплер. Оптимальными являются две кристаллические структуры из шаров – гексагональная и гранецентрированная кубическая, и обе заполняют примерно 74% объема. Однако строго доказать это никому не удавалось почти четыре столетия. В 1900 году великий математик Гильберт даже включил эту задачу в свой знаменитый список математических проблем под номером 18. И лишь в 1998 году профессор Томас Хэйлс построил полное доказательство длиной 282 страницы, сведя задачу к компьютерной проверке плотности более пяти тысяч различных упаковок. Впрочем, до сих пор это длиннющее доказательство и компьютерные коды профессора никто как следует не проверил.

При случайной упаковке шаров задача сильно усложняется. Если шары просто навалить в ящик и потрясти, то оптимального расположения не получится. Еще в пятидесятые годы прошлого века профессор Лондонского университета Джон Бернал выяснил, что неупорядоченная упаковка шаров в лучшем случае заполняет лишь 64,5% объема. Из этого странно устойчивого хаотического состояния шарам очень трудно перейти к более плотной упорядоченной структуре кристалла. С тех пор многие ученые наблюдали этот удивительный предел в экспериментах и компьютерных расчетах, но никто не мог объяснить его природу.

Новосибирские ученые воспользовались собственными алгоритмами, построенными на основе геометрических конструкций российских математиков Георгия Вороного (1868—1908) и Бориса Делоне (1890—1980). С помощью этих алгоритмов они обнаружили, что ответы можно найти, если сгруппировать шары по четыре в политетраэдры – треугольные пирамидки почти правильной формы, у которых самое длинное ребро не более чем на четверть длиннее ребра идеального тетраэдра (шары не обязательно должны касаться друг друга). Эти кривоватые пирамидки объединяются в кластеры, если два соседних политетраэдра имеют общую треугольную грань. Оказывается, что по мере увеличения плотности случайной упаковки кластеры начинают расти. А когда плотность приближается к пределу Бернала, почти все сферы входят в такие политетраэдры, объединенные в большие кластеры. Подобная структура нехарактерна для кристаллов и затрудняет дальнейшее увеличение плотности.

Теперь у ученых есть новый способ описания случайных плотноупакованных состояний твердых сфер, и это хорошее начало для их строгого математического анализа. А твердые сферы – достаточно хорошее приближение для моделирования поведения атомов благородных газов, коллоидов и сыпучих материалов. ГА

Галактион Андреев

Александр Бумагин

Евгений Гордеев

Артем Захаров

Денис Зенкин

Сергей Кириенко

Денис Коновальчик

Игорь Куксов

Алексей Левин

Алексей Носов

Иван Прохоров

Дмитрий Пустовалов

Дмитрий Шабанов