Газета 'Промышленные ведомости'
Главная Подшивка Подписка Редакция Партнерство Форум
Для участников обсуждений: Вход | Регистрация
«ПВ» 5 сентябрь, октябрь 2014  -  cодержание номера 

Достижения, которые стали
возможными благодаря науке

Телепортация.  Долгое время человечество пребывало в поиске способа телепортации, но всегда оказывалось, что мы требуем от науки слишком многого. Исследователи из Технологического университета Делфта смогли телепортировать информацию через комнату и доказать квантовую теорию запутанности на практике. Ученые изолировали пару электронов в двух алмазах на расстоянии друг от друга. Согласно теории квантовой запутанности, изменение спина в одном должно симметрично повториться в другом алмазе. Именно это и произошло — изменение поведения одного электрона повлияло на другое на расстоянии в 10 метров. Эксперимент удается в 100% случаев. В настоящее время ученые работают над увеличением расстояния, и если теория будет верна, все получится. Если эксперимент по передаче информации на большое расстояние будет успешным, очень скоро мы сможем надежно телепортировать информацию с помощью квантовых частиц без каких-либо потерь времени и данных.
 
Связали свет в узлы. Свет должен двигаться по прямой линии. Однако нашлись умельцы, которые захотели это исправить. Ученые из университетов Глазго, Бристоля и Саутгемптона первыми связали свет в узлы, воплотив в реальность абстрактное математическое понятие. Узлы были созданы с использованием голограмм, которые направили поток света вокруг областей тьмы согласно теории узлов - ветви математики, которая занимается узлами в реальной жизни. . Этот эксперимент наглядно показал, что будущее оптики может быть совсем не скучным.
 
Объекты, которые развиваются самостоятельно. Понадобится еще немного времени, прежде чем каждый сможет использовать технологии 3D-печати, но наука уже пошла дальше, к 4D-печати. Хотя это может показаться слишком сложным для большинства, четвертое измерение — это время, а значит, следующее поколение принтеров не только сможет напечатать что угодно, но и сами напечатанные объекты получат возможность самостоятельно изменяться и адаптироваться. Ученые уже представили 4D-принтер, способный печатать материалы, которые могут складываться самостоятельно в простые формы вроде кубов. Пока звучит не так классно, но пройдет время, и эта технология навсегда изменит науку.
 
Очень скоро мы сможем производить машины, которые смогут добираться до труднодоступных зон — глубоких колодцев, например, для проведения технического обслуживания. Медицинские операции будут осуществляться независимо машинами, сделанными из таких материалов. В основном они будут печататься на принтерах, а не изготавливаться на заводах. Водопроводные трубы будут сами определять, что делать во время переполнения. Поскольку 4D-печать, по существу, позволит получать материалы, которые смогут преобразить себя во что угодно, то возможности окажутся безграничными. Можно с уверенностью сказать, что потребуется определенное время, прежде чем 4D-печать займется крупными объектами, но глядя на темпы развития 3D-печати, это будет относительно скоро.
 
Черные дыры в лаборатории. Долгое время черные дыры были одним из основных продуктов популярной фантастики, и никто не мог получить их искусственным путем,  пока ученые из Юго-Восточного университета Нанкина в Китае не решили сымитировать черную дыру в лаборатории. Они создали схему с определенным материалом, который используется для изменения способа прохождения электромагнитных волн. Похожий материал используется для достижения его невидимости, но, вместо того, чтобы отражать видимый свет, их установка работает с микроволнами. Такие метаматериалы поглощают электромагнитное излучение и преобразуют его в тепло аналогично черной дыре.
 
У такого эксперимента есть ряд полезныхпродолжений, в частности, в производстве энергии. В частности, наука пытается выяснить, как повторить успех черной дыры, но с использованием света, поскольку длина световой волны намного меньше, чем у микроволн. Тем не менее, это первый случай имитации черной дыры в контролируемых условиях. Не так давно другие ученые продемонстрировали излучение Хокинга на примере звуковой черной дыры в лабораторных условиях.
 
Остановили свет. Эйнштейн первым понял, что ничто не может двигаться быстрее света, но он ничего не говорил о том, чтобы можно было замедлить свет. В эксперименте, проведенном в Гарвардском университете, ученые смогли замедлить движение света до 20 км/ч. Более того, они пошли дальше и решили совсем остановить свет. В основу эксперимента лег сверхохлажденный материал, известный как конденсат Бозе — Эйнштейна. Этот конденсат образуется при температуре всего на несколько миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля, поэтому у атомов крайне мало энергии, чтобы двигаться. Абсолютный ноль — это абстрактное понятие, которое в принципе не может быть достигнуто.
 
Хотя перед этим ученые замедляли свет, но это был первый раз, когда свет был доведен до полной остановки. Частица света даже оставила голограмму, когда остановилась, превратившись в стабильную материю вместо бегущей волны, которой и является по сути. И поскольку в такой форме свет относительно стабилен, его в буквальном смысле можно и на полку положить. Более того, когда люди доказали, что свет можно остановить, исследователи работают сейчас над тем, чтобы заставить его двигаться в обратном направлении.
 
Производство антивещества в лаборатории. Антивещество — это, возможно, ответ на все наши будущие потребности в энергии. Тем не менее, несмотря на все усилия, ученые так и не смогли найти обилие антивещества во Вселенной, которое можно было бы сравнить с количеством вещества, и это остается одной из крупнейших загадок современной науки. Хотя эту загадку и не удастся разрешить в ближайшее время, ученые научились создавать и удерживать антивещество в лаборатории. Группа ученых разных стран, известная как ALPHA, обнаружила способ сохранения антивещества на долю секунды.
 
Даже при том, что производство антивещества было доступно уже лет десять, удерживание антивещества всегда казалось невозможным, поскольку оно аннигилирует при столкновении со всем, что известно нам под видом вещества. Ученые из CERN обнаружили новый способ сохранения антивещества на длительный период времени в мощном магнитном поле, но проблема в том, что это поле влияет на измерения и не позволяет досконально изучить антивещество. Возможно, в будущем, когда все природные возможности извлечения иссякнут, именно антивещество будет основным источником энергии для человечества.
 
Телепатия. Наука находит способы подключиться к мозгу, но пока только крыс и удаленно двигать ее хвостом. Хотя это серьезное достижение, на этом ученые не останавливаются. В эксперименте, проведенном ученым из Университета Дьюка, две крысы смогли телепатически общаться друг с другом за тысячи километров, что в теории может проложить путь к подобной технологии для людей. Крысы были соединены с помощью имплантатов мозга. Одной из них нужно было выбрать один из двух рычагов, в зависимости от того, какого цвета горит лампа. Другая крыса не могла видеть лампу, но нажимала на нужный рычаг, получая электрические импульсы от мозга другой крысы. Крыса не знала, что воздействует на мозг другой крысы, просто получала свое вознаграждение.
 
Превышение скорости света. Этот, казалось бы, хорошо известный факт — что скорость света в нашей Вселенной максимальна — попытались опровергнуть ученые из научно-исследовательского института NEC в Принстоне. Они пропустили лазерный луч через камеру, заполненную специальным газом, и засекли время. Как выяснилось, луч превысил скорость света в 300 раз. Он вышел из камеры раньше, чем вошел в него, что, по-видимому, нарушает закон причины и следствия. Но ученые объяснили, что этот закон не нарушался, поскольку луч будущего никак не повлиял на события в прошлом. Последствия эксперимента все еще широко обсуждаются, и нет никаких уверенных доказательств подлинности его выводов — только прецедент.
 
Сокрытие вещей от самого времени. Одно дело — сделать вещь невидимой и скрыть ее от человеческого взгляда, но совсем другое — спрятать вещь от самого времени. Исследователи из Корнельского университета создали устройство, которое разделяет световой луч на два компонента, транспортирует его через среду, и соединяет на другом конце при помощи временной линзы, не записывая, что произошло в этот период. Линза замедляет более быструю часть луча и ускоряет более медленную, создавая временной вакуум, который скрывает события во время передачи. Проще говоря, это устройство пропускает все, что происходило на пути светового луча, и прячет его от самого времени. В настоящее время такой фокус можно провернуть только с очень коротким промежутком времени, но ничто теоретически не запрещает увеличить его в дальнейшем. Маскировка от времени может быть полезной в самых разных сферах, в частности, для безопасной передачи данных.
 
Объект делает две вещи одновременно. Было множество теорий о том, как частицам на квантовом уровне удается делать невозможное, пока ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре не построили квантовую машину, которая смогла показать, что происходит на самом деле. Ученые охладили крошечный кусочек металла до самой низкой возможной температуры. Затем включили этот кусочек в квантовую цепь и заставили ее дрожать подобно струне. При этом они обнаружили странное: цепь  двигалась и не двигалась одновременно, как и предполагала теория. Представьте, что человек отдыхает дома и занимается альпинизмом в одночасье. В эксперименте, в принципе, так и было, но в значительно меньших масштабах.
Открытие ученых имеет огромные последствия для науки, поскольку квантовая механика вполне может реализовать наши самые смелые мечты. Журнал Science назвал это открытие самым важным научным достижением 2010 года. Некоторые люди даже сочли это доказательством существования множественных Вселенных. Возможно, в будущем находиться в двух местах одновременно станет вполне заурядным делом. Тогда, конечно, можно будет успееть все сделать.
 
Илья Хель   
По материалам listverse.com

Другие статьи номера «ПВ» 5 сентябрь, октябрь 2014

Главная Подшивка Подписка Редакция Партнерство Форум
  © Промышленные ведомости  
Rambler's Top100