Около двух месяцев назад я опубликовал самую успешную из моих статей за текущий год – «Долгая смерть Бетельгейзе и её научные аспекты» (+93, более 23 тысяч просмотров). В ней я разобрал пертурбации звезды Бетельгейзе, сотрясающие её в течение двух последних лет и дал небольшой исторический экскурс как о состоянии самого Бетельгейзе, так и о других сверхновых, взрывавшихся поблизости от Земли. Также у меня в блоге была более ранняя публикация о сверхновых, которая называлась «Координаты чудес. Как сверхновые осветили путь к современной астрофизике». К этой статье я получил интереснейший комментарий от уважаемого @BkmzSpb (программиста и астрофизика Ильи Косенкова https://github.com/Ilia-Kosenkov/). Под катом я приведу этот комментарий целиком, а суть его в том, что ярчайшие вспышки, воспринимаемые нами как сверхновые, могут быть обусловлены очень непохожими физическими процессами. Некоторые сверхновые относятся к «типу Ia» (взрыв белого карлика из-за достижения предела Чандрасекара в процессе аккреции), другие к «типу II» (коллапс железного ядра, остающегося на месте красного сверхгиганта), третьи — ко «всем остальным». Но даже на фоне «всех остальных» особняком стоит звезда 1987А, взорвавшаяся в Большом Магеллановом Облаке. Хронологически это последняя из известных сверхновых, наблюдавшаяся невооружённым глазом. Загвоздка в том, что она возникла на месте голубого (а не красного) сверхгиганта, подобного Ригелю. Гипотезы о том, как именно она могла превратиться в сверхновую, рассмотрим под катом.
Физика
Наука об окружающем нас мире
Новости
Как аугментация помогает нейронным сетям решать уравнения в частных производных
Меня зовут Александр Рудиков, я младший научный сотрудник Сколтеха. Я работаю в группе под руководством Ивана Оселедца, которая занимается решением дифференциальных уравнения с помощью нейронных сетей. Не так давно мы придумали, как сделать этот процесс точнее и доложили свои результаты на конференции ICML 2023, по итогам которой была опубликована статья в сборнике трудов. В этом тексте я хотел бы поделиться нашими наработками и подробнее рассказать, что именно мы сделали.
ИИ самоучка: модель реконструкции голограмм с самоконтролируемым обучением
Понимание чего-либо является результатом знаний, а знание — результатом обучения. Этот принцип применим не только по отношению к людям, но и к искусственному интеллекту. Разница в том, что ИИ нуждается в определенной обучающей базе, состоящей из конкретных примеров, которые могут служить основой для понимания того, что ИИ должен делать. Человек же может экстраполировать, интерполировать, додумывать, строить логические цепочки — все это позволяет нам понять что-то, примеров чего мы ранее не видели. Особенно ярко данное отличие проявляется в случаях, когда ИИ задействован в вычислительной визуализации и микроскопии. В этих случаях эффективность ИИ напрямую зависит от контролируемого обучения, требующего колоссального объема разнообразных и помеченных обучающих данных. Собрать и подготовить эти данные для обучения — трудоемкий, дорогостоящий и долгий процесс. Было бы здорово, если бы ИИ обучался без них. Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) разработали модель ИИ с функцией самоконтроля, которая может обучаться без необходимости в экспериментальных данных, используя исключительно законы физики. Как именно работает данная модель, и насколько она эффективна? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Как мы для НАСА кирпич симулировали
Обсуждение НЛО в Конгрессе США напомнило мне о личной истории с обработкой свидетельств и определением вероятности. Я считаю её интересной и познавательной.
В миссии "Шаттла" STS-128 выхлопные газы ракеты сорвали примерно 3,5 тысячи плиток со стены пламеотводящего канала.
Истории
Волновое сопротивление остроносых судов
Что может нам рассказать бурун у форштевня о форме подводных потоков, огибающих судно?
Ранее я уже писал статью «Борьба с волновым сопротивлением у водоизмещающих кораблей» про волновое сопротивление кораблей на примере тупоносых плоскодонных речных барж (см. ссылку).
Теперь настало время разобраться с волновым сопротивлением остроносых судов.
Дополнительным мотивом к написанию статьи стал ТВ-репортаж с военно-морского парада в Санкт-Петербурге 30 июля 2023 года.
Там на видео показали динамику бурунов при обтекании носа подводной лодки, при этом были видны удивительные процессы встречных течений, которые в статичных изображениях на фотографиях опознать и понять не получается. (см.рис.1-2). Вот ссылка на видео с тайм кодом на проход подводной лодки с буруном.
Существует ли в мультивселенной бесконечное количество наших копий?
Вселенная, даже наблюдаемая нами её часть, непредставимо огромна. В ней существуют триллионы галактик, разбросанных в пространстве несколько десятков миллиардов световых лет в поперечнике. Дальше, за пределами наблюдаемого нами космического горизонта, Вселенная, конечно, ещё больше: ещё больше галактик, ещё больше звёзд, ещё больше планет, возможно, даже бесконечное их число. Но существует также очень большое, возможно, даже бесконечное число возможных квантовых исходов, которые могут произойти в пределах Вселенной. Может ли существовать достаточно галактик, звёзд и «копий» известных нам объектов, чтобы вместить все эти квантовые возможности?
Независимо от того, как долго вы будете считать (если только вы не Чак Норрис) или насколько большое число вы можете себе представить, оно всегда будет бесконечно далеко от «бесконечности». Ещё один из самых удивительных математических фактов заключается в том, что не все бесконечности одинаковы. Некоторые виды бесконечности действительно больше других: как будто они каким-то образом являются большей степенью «бесконечности», чем другие бесконечности. Давайте для начала разберёмся в бесконечностях, а затем перейдём к мультивселенной и понятию бесконечного числа параллельных вселенных.
За секунды: полировка металлов электричеством
Меня всегда привлекали технологии, относительно доступные для обычного человека, и в то же время несколько необычные и незнакомые широкому кругу людей.
Когда говорят об обработке с применением жидкостей и электричества, большинство сразу думает о гальванике, более продвинутые вспоминают об электроэрозионной обработке, в то время как существует ещё одна интересная технология — электролитно-плазменная обработка.
Дальше мы обзорно поговорим о ней, а желающие смогут задуматься о применении её в своих проектах.
Эффект наблюдателя. Сознание влияет на исход эксперимента?
Эффект наблюдателя является краеугольным камнем квантового мистицизма – популярного нынче направления эзотерики, маскирующегося под науку и распространяющего искажённые интерпретации квантовой механики. Он покушается на святое – принцип реализма, согласно которому существует объективная, независимая от сознания наблюдателя реальность. Поэтому его очень любят философы-идеалисты, экстрасенсы, мистики и представители культуры нью-эйдж. Ведь было бы так замечательно, если бы наука экспериментальным путём доказала способность человека влиять на вещественный мир силой мысли! Это сильно воодушевляет тех, кто верит в нематериальную природу сознания, управление реальностью, «секрет притяжения», телекинез и прочую магию. Ссылки на теоретическую физику придают их словам больше убедительности. Мол, официальная наука признала, что каждый из нас своими мыслями создаёт окружающую действительность. Вот только сами физики почти единогласно открещиваются от такой трактовки и наотрез отказываются признавать первичность сознания по отношению к материи. Почему же эффект наблюдателя вызывает столько противоречий: из-за его неверного понимания некоторыми популяризаторами или по причине нежелания учёных-материалистов отказываться от старой парадигмы? Давайте разберёмся.
Заряженный фундамент: суперконденсатор из цемента, воды и сажи
В последние годы вопрос зеленой энергетики стал все более громко обсуждаться во всем мире. Пока политики и активисты обмениваются обоюдными обвинениями, оправданиями и призывами, научное сообщество пытается ответить на ряд важных вопросов: где взять зеленую энергию, как ее добывать, и как ее хранить. Обычно львиная доля внимания общественности прикована именно к первому, но вопрос хранения добытой энергии не менее важен. Ученые из Массачусетского технологического института (Кембридж, США) разработали новый тип суперконденсатора, сделанного из вполне доступных материалов, а именно цемента, воды и сажи. Как именно создавался этот ионистор, каков принцип его работы, и насколько он эффективен? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Кольца Власти в компьютерной томографии: каковы они и как ими завладеть?
Привет, Хабр!
Как ты помнишь, в Smart Engines мы разрабатываем томографическое программное обеспечение. Иногда в промышленных и медицинских целях важно заглянуть внутрь окружающих нас вещей, чтобы обнаружить глазом не различимые дефекты детали или же предупредить возникновение заболевания определенного внутреннего органа человека. Нередко на пути восстановления внутренней структуры объектов мы сталкиваемся с множеством трудностей: томограф, используемый для сбора измерений изучаемого объекта, как правило, неидеален, и получаемое изображение внутренности объекта имеет очевидные искажения, двоения, размытия, на нем видны полосообразные или кольцеобразные элементы повышенной или пониженной интенсивности – так называемые артефакты реконструкции объекта. Такие артефакты реконструированного изображения запутывают исследователя и толкают его в пучину заблуждений. Сегодня мы хотели бы рассказать о кольцевых артефактах реконструкции и существующих методах их подавления.
Исследуем необычные детекторы
Из школьного курса физики мы помним, что детектор в простейшем радиоприёмнике — это высокочастотный полупроводниковый диод. А точнее, такой детектор огибающей, осуществляющий амплитудную демодуляцию, состоит из выпрямителя и интегратора, он же — фильтр нижних частот.
Если копнуть ещё глубже, для амплитудного детектирования нужен не столько выпрямитель, сколько нелинейный элемент. В качестве которого на протяжении десятилетий развития радио успешно использовались разные неожиданные вещи.
Сегодняшняя статья расскажет про необычные детекторы в истории радио. Некоторые из них мы испытаем на практике.
Атмосферная история: как поплавать в газовом гиганте
Всякий раз, получая минус в статью за «не соответствует тематике Хабра», я воспринимаю эту оценку со смесью досады и удовлетворения. В целом считаю, что мне удаётся подбирать темы достаточно интересные и не слишком умозрительные, а также наталкивать читателей на размышления и необычные идеи. Однако я был удивлён, когда в поисковой выдаче мне попался удивительный материал с «Пикабу», тема которого значительно более приличествует Хабру. Пользователь shipilev86 задался вопросом: можно ли пролететь Юпитер насквозь? Иными словами, насколько газовый гигант похож на водородно-гелиевое круглое облако, и можно ли в самом деле пронизать такую планету на космическом корабле или хотя бы при помощи космического зонда? Давайте обсудим, какова современная научная точка зрения на этот вопрос, но сформулируем его шире: можно ли пролететь через газовый гигант, и какие осложнения при этом могут нас ожидать?
Вы, наверное, диаграмма, мистер Фейнман
Ричард Филипс Фейнман — американский физик, известный широкой публике больше особым подходом к обучению, чем научными трудами. Работая над атомной бомбой в Лос‑Аламосе Фейнман смог взломать сейфы коллег, проиллюстрировав недостаточные меры по безопасности Манхэттенского проекта. Ричард, наверное, единственный человек в мире, который научился плавать прочитав книгу о плавании, после чего без колебаний прыгнул в ближайшее озеро. Фейнман всего за три года создал курс физики, который до сих пор считается одним из лучших в мире. Расскажем, что он принес в мир.
Физически информированное машинное обучение, или Как я перестал бояться и полюбил искусственный интеллект
Привет, Хабр. Меня зовут Марат Хамадеев. Я — физик-теоретик, хотя кто-то, возможно, знает меня как научного журналиста, писавшего про физику для N + 1. Профессионально я рос в провинциальной академической среде, представители которой довольно скептически относились к применениям машинного обучения и, в частности нейронных сетей, для решения рутинных научных задач. Мне передался этот консерватизм — пока я писал новости про физику, я старался избегать исследований, построенных вокруг этого подхода.
Но жизнь не стоит на месте, и на новой работе я столкнулся с необходимостью поближе познакомиться с искусственным интеллектом и машинным обучением. Мне выпала замечательная возможность послушать лекции на Летней школе Искусственного интеллекта, организованной AIRI, и среди них была серия докладов, посвященных применению машинного обучения для физического моделирования. Они полностью развеяли мои страхи и побудили меня кратко рассказать вам о том, как связаны две эти области.
Забытое исследование Оппенгеймера в области астрофизики объясняет, почему существуют черные дыры
Оппенгеймер известен как руководитель проекта по созданию ядерного оружия в США, но его научное наследие в области астрофизики является ключевым элементом понимания черных дыр и процессов их формирования. В этом материале вы можете познакомиться с научной информацией, которую не найдете в фильме «Оппенгеймер».
Почему гром от близкой молнии резкий, а от далёкой — раскатистый?
В своей жизни вы наверняка сталкивались с дождём, а также такими яркими проявлениями плохой погоды, как гром и молния. Не возникал ли у вас когда-нибудь вопрос, почему молния с разных расстояний выглядит примерно одинаково (конечно, чем ближе, тем ярче), а звук грома от ударившей неподалёку молнии — резкий, как удар молотка по железу — совсем не похож на раскатистый звук от идущей вдалеке грозы?
Можно придумать несколько объяснений этого явления, но только одно из них будет правильным.
Звук, в общем-то, это волна, проходящая через какую-либо среду: газ (например, воздух), жидкость (например, воду) или твёрдое тело (например, Землю). Если вы когда-нибудь интересовались сейсмическими волнами, проходящими через Землю, то вы можете знать по крайней мере о двух типах волн.
Блестящая защита от контрафакта: использование алмазных микрочастиц для создания PUF меток
Человек является самым развитым с точки зрения интеллекта существом на планете Земля. Эволюция подарила нам возможность мыслить куда шире, чем на то способные другие обитатели планеты. Мы задаем вопросы и ищем на них ответы, создаем невероятные по своей сложности устройства и невообразимые по своей красоте шедевры искусства. Данное превосходство порождает множество философских сравнений и этических дебатов. Является ли интеллект корнем наших грехов и благодеяний, наших страхов и желаний, наших величайших чудес и ужасающих преступлений. Предположение о том, что лишь человек способен обманывать или воровать ложно, ведь это наблюдается и в поведении других животных, возможно лишь масштабы не сопоставимы. Тем не менее желание быстрой и легкой наживы среди людей процветает с самого начала существования цивилизации. Кто-то идет на кражу, кто-то на обман, а кто-то выбирает более изящный, но не более законный метод, — контрафакт. Изготовление подделок является серьезной проблемой современного мира, от которой страдают самые разные отрасли, от легкой промышленности до фармацевтики. В борьбе с контрафактом разрабатывают все новые и новые методы защиты оригинального товара и предупреждения потенциального покупателя о возможной подделке — водяные знаки, гравировки, уникальные метки и т. д. Но, несмотря на все эти усилия, подделки продолжают спокойно курсировать рынком. Инженеры из Гонконгского университета разработали новый метод маркировки, который, по их мнению, невозможно будет подделать, а основан он на, как не иронично, на искусственных алмазах. В чем суть этого метода, как он реализуется, и насколько он надежен? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Почему законы физики никогда полностью не объяснят Вселенную
Трудно смириться с огромными масштабами космоса: существуют сотни миллиардов звёзд в нашей галактике и, как минимум, триллионы галактик во Вселенной. Но для космолога есть нечто ещё более интригующее, чем сами умопомрачительные цифры, - это вопрос о том, как все эти звёзды и галактики появились за 13,8 млрд. лет. Это самое настоящее доисторическое приключение. Жизнь не может развиваться без планеты, планеты не образуются без звёзд, звёзды должны быть заключены в галактики, а галактики не могли бы существовать без богатой структуры Вселенной, поддерживающей их. История наших истоков написана в небе, а мы только учимся её читать.
Когда-то казалось, что при всей своей необъятности космос можно понять с помощью небольшого числа строгих физических законов. Ньютон воплотил эту идею в жизнь, показав, что падающие с деревьев яблоки и орбиты планет вокруг нашего Солнца обусловлены действием одной и той же силы - гравитации. Подобная радикальная унификация земных и небесных явлений сохранилась и в современном учении: предполагается, что все бесчисленные молекулы, атомы и субатомные частицы во Вселенной подчиняются одному и тому же набору законов. Большинство фактов свидетельствует о том, что это предположение справедливо, и из этого следует, что совершенствование нашего понимания этих законов позволит разрешить все оставшиеся вопросы о космической истории.
LK-99 — сверхпроводимость при комнатной температуре?
Возможно, корейскими учеными был создан сверхпроводник при комнатной температуре и атмосферном давлении. Если это открытие подтвердится - это очень, очень изменит мир! Публикации на сайте arXiv были выложены 28 июля 2023 года, вместе с видео, якобы, демонстрирующим эффект Мейснера в образце. Под катом - часть того, что сейчас об этом известно.
Почему атомы — величайшее чудо Вселенной
Один из самых удивительных фактов нашего существования был впервые постулирован более 2000 лет назад: на каком-то уровне каждая часть нашей материальной реальности может быть сведена к ряду крошечных компонентов, сохраняющих свои важные индивидуальные характеристики, которые позволяют им собираться воедино и создавать все, что мы видим, знаем, встречаем и переживаем. Эта простая мысль, приписываемая Демокриту Абдерскому, со временем переросла в атомистическое представление о Вселенной.
Хотя буквальное греческое слово "ἄτομος", означающее "неразрезаемый", не совсем применимо к атомам, поскольку они состоят из протонов, нейтронов и электронов, любая попытка «разделить» атом дальше приводит к потере его сущности: того факта, что он является определённым, конкретным элементом таблицы Менделеева. Именно это свойство позволяет ему создавать все те сложные структуры, которые существуют в нашей наблюдаемой реальности: количество протонов, содержащихся в атомном ядре.
Атом настолько мал, что если подсчитать общее количество атомов, содержащихся в одном человеческом теле, то получится около 1028: это более чем в миллион раз больше, чем количество звёзд во всей видимой Вселенной. И всё же сам факт того, что мы состоим из атомов, является, пожалуй, величайшим чудом во всей Вселенной.
Вклад авторов
-
lozga 4456.0 -
Dmytro_Kikot 4063.0 -
alizar 3832.4 -
marks 3364.2 -
Nucl0id 3075.2 -
DAN_SEA 2600.0 -
tnenergy 2493.0 -
Tiberius 1790.6 -
eugeneb0 1551.0 -
HamsterTime 1361.0