Как физики ищут несуществующие частицы
Исследователи по всему миру построили десятки детекторов в надежде обнаружить темную материю. Однако ни проектирование, ни моделирование, ни эксплуатация детекторов не принесли ощутимого для науки результата. То же самое касается HAYSTAC — системы детекторов, разбросанных по всему миру. Время идет, а десятилетия экспериментальных усилий не позволило идентифицировать частицу темной материи.
Теперь поиск таинственной сущности получил маловероятную помощь со стороны технологий, используемых в исследованиях квантовых вычислений. В новой статье, опубликованной в журнале Nature, описывается, как физики пошли на «квантовый обман», чтобы удвоить скорость поиска ТМ. Ученые надеются найти частицу, соотносимой с реальностью, придуманной астрономами в 30-х годах прошлого века.
Вера
Астрофизики и космологи почему-то убеждены, что неизвестное вещество, называемое темной материей, составляет более 80% материи во Вселенной. Теоретики предлагают десятки новых фундаментальных частиц, которые якобы объясняют, почему мы не в состоянии вычислить массы крупных объектов. Именно для того, чтобы определить, какая из этих теорий верна, исследователи тратят колоссальные средства на разного рода детекторы, верифицируя вероятности фиксации гипотетических частиц. Мы уже не говорим о призрачности модельных формул (математики в целом), при помощи которых происходит манипуляция в том числе и «видимой» материей.
К слову, одна известная теория предполагает, что темная материя состоит из пока еще неизвестных физике частиц, называемых аксионами, которые в совокупности ведут себя как невидимая волна, колеблющаяся с определенной частотой. Детекторы Axion, включая HAYSTAC, работают как радиоприемники, но вместо того, чтобы преобразовывать радиоволны в звуковые, они стремятся преобразовать волны аксионов в электромагнитные аналоги. То есть аксионные детекторы (частиц, существующих лишь в воображении физиков и астрономов) измеряют две величины, называемые квадратурами электромагнитного поля (что также есть не что иное, как формула в компьютере). Эти квадратуры якобы представляют собой два различных типа колебаний в электромагнитной волне, которые возникают при «движении» аксионов.
Проблема
Основная проблема в поисках аксионов заключается в том, что никто не знает частоту гипотетической аксионной волны. Представьте, что вы находитесь в незнакомом городе и ищете конкретную радиостанцию, перебирая FM-диапазон по одной частоте за раз. Охотники за аксионами делают примерно то же самое: они настраивают свои детекторы на широкий диапазон частот. Каждый дискретный шаг охватывает очень небольшой диапазон возможных частот - полосу пропускания детектора.
Сжатие квантового шума
В команде HAYSTAC «усовершенствовали» методологию поиск аксионов, уменьшив шумы улавливаемых волн. В результате ученые столкнулись с фундаментальным пределом минимального шума вследствие принципа неопределенности.
А именно: невозможно знать точные значения определенных физических величин одновременно - например, положение и импульс частицы. Однако детекторы ищут аксион, измеряя различные колебания электромагнитного поля. Принцип неопределенности запрещает точное знание обеих квадратур, добавляя минимальное количество шума к квадратурным колебаниям.
Кроме того, в обычных аксионных детекторах квантовый шум из-за принципа неопределенности в равной степени скрывает обе квадратуры. Такой шум невозможно устранить, но с помощью подходящих инструментов его можно контролировать. HAYSTAC «обходит» шум, уменьшая его влияние на одну квадратуру.Этот метод обработки называется квантовым сжатием.
В рамках усилий первоочередной задачей считается использование технологий сверхпроводящих цепей, заимствованных из исследований квантовых вычислений. Квантовым компьютерам массового пользования еще предстоит появиться, хотя технология сжатия может немедленно ускорить поиск ТМ.
Большая пропускная способность, более быстрый поиск
Как «ускоряют» поиск аксионов?
Квантовое сжатие не уменьшает шум равномерно по всей полосе пропускания аксионного детектора. Вместо этого измеряется наибольший эффект по краям. Представьте, что вы настроили свое радио на 88,3 мегагерца, но на самом деле вам нужна станция на 88,1. При помощи квантового сжатия вы сможете услышать свою любимую песню на расстоянии одной станции.
В мире радиовещания это было бы равнозначно катастрофе, потому что разные станции конкурируют между собой (в данном случае мешают друг друг)у. На практике нужно искать только один сигнал темной материи, а более широкая полоса пропускания позволяет физикам верифицировать сигналы быстре. HAYSTAC удвоил пропускную способность детекторов, пока безрезультатно.
Однако предпринимаемых усилий недостаточно для сканирования всех возможных аксионных частот. Хотя физики упорно верят: удвоение скорости сканирования - большой шаг в совершенствовании модели квантового сжатия, сканирование уыеличилось в 10 раз.
Никто не знает, существуют ли аксионы и решат ли они загадку темной материи но физики упорно верят в собственные фантазии.
-ö-ö-
А мозги-то разные
Несколько последних десятилетий эмансипированные дамы с таким энтузиазмом боролись за свои права, что практически ни у кого не осталось сомнений, что женщины и мужчины абсолютно равны. И тут, как гром среди ясного неба — специалисты из университета Пенсильвании заявили, что мозг у мужчин и женщин устроен совершенно по-разному.
Из этого следовал еще более неутешительный вывод о том, что каждый должен заниматься своим делом. Мол, представительницам прекрасной половины человечества лучше удается воспитание детей, рукоделие, музицирование, поварское искусство. Мужчинам — ну, в общем, все остальное.
Американские ученые самым тщательным образом изучили работу головного мозга. Для этого они пригласили тысячу добровольцев из числа мужчин и женщин разных возрастов. В своей работе они использовали метод магнитно-резонансной томографии.
МРТ показало, что так называемые мозговые цепи мужчин направлены от передней части мозга к задней и образуют так называемую прямую продольную связь. А вот левое и правое полушария у них практически не связаны друг с другом.
Единственная область, в которой у мужчин фиксировалось много связей между правым и левым полушарием, — это мозжечок. Он отвечает за управление движением. Может быть, именно поэтому мужчинам легче даются управление транспортом и подвижные виды спорта. По мнению ученых, мужчины лучше осваивают одно дело, полностью концентрируясь на решении конкретной задачи.
У женщин специалисты обнаружили перекрестную связь полушарий и тут же сделали вывод о том, что благодаря этому дамам легче дается выполнение одновременно сразу нескольких, но менее значительных задач. На эти самые перекрестные связи специалисты списали склонность дам к частым перепадам настроения и непоследовательность в своих действиях.
Чтобы не быть голословными, результаты своих исследований ученые перепроверили с помощью тестов. Мужчинам и женщинам ставили одинаковые задачи и смотрели, как те будут их решать.
Представители сильного пола с легкостью обрабатывали пространственную информацию, делали успехи в творчестве и демонстрировали прекрасную креативность мышления в конкретном направлении. У них же была зафиксирована лучшая сенсорно-моторная скорость. А дамы показали хорошие результаты в тестах на внимание, формирование социальных навыков, память на слова и лица.
Собственно говоря, выводы ученых лишь подтвердили то, что уже давно было известно. Мужчины лучше воспринимают информацию и выполняют согласованные действия в одном направлении, а женщины легко справляются с несколькими заданиями одновременно.
Дело в том, что левое полушарие мозга отвечает за логическое мышление, а правое — за интуитивное. Если какое-либо задание предполагает использование обоих типов мышления, женщины, скорее всего, справятся с ним лучше. К тому же, у женщин лучше развито интуитивное мышление.
Результаты исследования объясняют и тот факт, почему половая принадлежность до сих пор влияет на выбор профессий. Дело в том, что мужчины и женщины склонны добиваться больших успехов в разных специальностях.
Но это вовсе не означает, что люди разных полов не могут выполнять одинаковую работу. Жизнь показала, что женщины вполне успешно проявляют себя в мужских профессиях, и наоборот. Это связано еще и с тем, что у каждого человека индивидуальный тип мышления. Есть женщины с чисто мужским характером и мужским типом мышления, и наоборот.
Возьмите, к примеру, поваров. В последнее время выяснилось, что мужчин-поваров становится все больше, и справляются они со своими обязанностями блестяще. Хотя, казалось бы, варить борщи и каши, печь хлеб и пироги — чисто женское занятие.
Ученые уверены, что различия в мозговой деятельности мужчин и женщин способны объяснить не только их поведение, выбор профессии и хобби. Они напрямую связаны с возникновением тех или иных неврологических расстройств. И эта явная зависимость между заболеванием человека и его полом очень занимает исследователей.
Действительно, не секрет, что мужчины чаще страдают от такого неврологического заболевания, как, например, болезнь Паркинсона, а женщины более склонны к сплину — у них в два раза больше шансов пережить тяжелую депрессию, чем у представителей сильной половины человечества.
Впрочем, все не так однозначно. Ведь мозг человека в современном его виде сформировался 300 тысяч лет назад, а социальная среда и жизненные стандарты стали меняться относительно недавно.
Исторически в племенах роли были распределены так: мужчины ходили на охоту и большую часть времени проводили вдали от поселения, а женщины оставались с маленькими детьми дома. Соответственно, мужчины мало общались между собой, потому что на охоте нужно было соблюдать тишину, а женщины непрерывно болтали друг с другом и занимались несколькими бытовыми делами одновременно.
В наши дни социальные роли изменились. Мужчины и женщины живут в одинаковых условиях, осваивают одинаковые профессии, ведут схожий образ жизни, но мозг продолжает работать по тем же принципам, что и 300 тысяч лет назад. Прошло еще слишком мало времени, чтобы начались какие-то эволюционные изменения.
Именно с изменением социокультурной среды психотерапевты и связывают рост числа психосоматических расстройств. Просто мозг работает по устаревшим принципам, которые уже не соответствуют новой реальности.
По своей природе мужчины и женщины примерно одинаково склонны к психосоматическим заболеваниям, считают специалисты. Если раньше при четком распределении ролей каждый член общества понимал свое место в нем, то сейчас все перемешалось, и люди часто просто не могут найти себя, понять, чего они хотят от жизни и какие функции им нужно исполнять в изменившемся мире.
К тому же и жизнь становится более динамичной. Отсюда и стрессы, и, как следствие, развитие психосоматических заболеваний. Впрочем, адекватно оценить картину нервных расстройств в зависимости от пола достаточно сложно. Дело в том, что женщины легче делятся переживаниями, чаще обращаются за помощью к специалистам, а следовательно, складывается впечатление, что они больше болеют.
Зато представители сильного пола часто молчат о своих проблемах, держат все в себе, реже обращаются за помощью. Считается, что мужчине стыдно признаться в наличии у него депрессии. Кстати, привычка держать свои переживания в себе становится одной из причин, по которой мужчины раньше умирают.
С другой стороны, важно понять, что первично — строение мозга или условия, в которых живут люди. Ведь если перед человеком ставить определенные задачи, то для их решения будут задействованы именно те области мозга, которые необходимы в том или ином случае.
Например, сейчас женщинам приходится параллельно решать множество разноплановых задач: строить карьеру, обеспечивать быт, растить детей — и все чаще без помощи мужчины. Но даже в полных семьях в большинстве случаев на мужчине лежит одна задача — обеспечить семью, чем он и занимается, то есть концентрируется полностью на одном деле. Конечно, в таких ситуациях мозг будет работать по-разному.
Британский эксперт в области неврологии Оксфордского Университета профессор Хайди Йохансен-Берг полагает, что мозг человека слишком сложен для подобных обобщений. По его мнению, для чистоты эксперимента было бы неплохо проанализировать работу мозга людей, которые живут вне привычных в обществе стереотипов. Но это, скорее всего, будет уже новый этап исследований.
-ö-ö-
ТРИ БОГАТЫРЯ – ДЕРЖАВНЫЙ СИМВОЛ ГОСУДАРСТВА
ИНТЕРВЬЮ участников федерального сайта VIPERSON – членов РГО.
Е.О.Брусникин: Когда мы с тобой, дедушка, вместе с бабушкой и моим папой были у Николая Юрьевича Брусникина на коттедже, запомнился его музей нашей родословной. Хотя мне было тогда 11 лет, но картины прапрадедушки Егорова, которые висели в домашнем музее на коттедже, помню. Ещё запомнились русские печки, на одной из которых я даже спал. И, конечно, - соразмерная мне тогдашнему сторожевая собака Нора, которую постоянно поддразнивал домашний рыжий кот, за окрас называемый тогда известной фамилией…
А.Ю.Брусникин: А какая картина, Женя, из прапрадедушкиных тебе больше всего понравилась. Вернее, какая репродукция картин известных художников тебе больше всего запомнилась в те годы?
Е.О.Брусникин: Я тогда не знал ещё о художниках, картины которых мой прапрадедушка Егоров Сергей Тимофеевич рисовал. Он оказывается был художником-самоучкой, работал декораторам в драматических театрах Шуи и Выксы – родных для нашей династии Брусникиных - Егоровых городов. И рисовал обычно прапрадедушка по клеточкам большие полотна с репродукций известных художников на открытках. Папа рассказывал мне, что отец Сергея Тимофеевича был участником ещё Первой мировой войны, а по профессии - художник по иконам (иконописец).
А.Ю.Брусникин: Фотографии родителей Сергея Тимофеевича Егорова (целый стенд) есть в домашнем музее родословной у моего брата Николая. Просто, тебе тогда ещё не всё запомнилось.
Е.О.Брусникин: Дедушка, а фотопортрет, который висит над твоим рабочим столом, тоже нарисовал твой дедушка Егоров? Неужели это ты таким был?
А.Ю.Брусникин: Да. Это мой детский портрет, который дедушка Егоров нарисовал с моей детской фотографии. Кого, как не образ самого себя безгрешного, я и повесил в своём творческом кабинете!?! Каждый человек меняется через семь лет. Вот и посчитай, что я почти 10 раз уже менялся… А какой бы ты, Женя, повесил портрет над своим компьютером? Из картин, например, прапрадедушки Егорова.
Е.О.Брусникин: Мне понравилась недавно, дедушка, художественная картинка из твоего интерактивного архива, разграфлённая по клеточкам, ныне мало известного художника начала прошлого века. С которой мой прапрадедушка Егоров, видимо хотел нарисовать художественное полотно. Но не успел.
А.Ю.Брусникин: Возможно, это полотно хотела нарисовать твоя прабабушка Нина, которой передался этот художественный дар. А, может, даже и дедушка Юра, который пытался, будучи в моём возрасте, свои воспоминания и стихи сопровождать карандашными набросками. Как и мой дедушка Егоров, оставивший после себя альбом с авторскими карандашными рисунками природы.
Е.О.Брусникин: Я видел художественные работы моей родственницы Лены - дочери твоей, дедушка, сестры Ирины Юрьевны Брусникиной. Художественный дар династии Егоровых, видимо, не пропадает из поколения в поколение.
А.Ю.Брусникин: Сознаюсь, Женя, сам в твоём возрасте пытался по клеточкам нарисовать карандашами копию картины Ивана Константиновича Айвазовского «Девятый вал». Но дар династий Егоровых и Брусникиных, видимо, передался мне через образное восприятие бытия и информационных элементов: Славяно-Арийских рун, буквиц, букв, цифр… В шахматной композиции.
Е.О.Брусникин: Дедушка, в социальных сетях опубликована была три года назад твоя инициатива о законодательном утверждении в числе государственных символов нашей страны картины Виктора Михайловича Васнецова «Три богатыря». Я могу интерактивно поддержать в социальных сетях эту державную и своевременную идею… Чтобы нам набрать более 100 тысяч сторонников для направления законодательной инициативы уже в органы государственной власти. Могу поддержать размещением тематических публикаций как администратор сайта федеральной газеты и Издательского Дома «Семь Верст» в просветительских рубриках и разделах сайта, которые ежедневно просматривают, порой, до полтысячи человек.
В.Г.Арцыков: Поддержим, Александр и Евгений, эту раритетную державную инициативу публикациями и на ваших персональных Страницах федерального сайта VIPERSON Как инициативу всей творческой династии Брусникиных – Егоровых. Как возможную законодательную инициативу Самарской области от международной общественной организации «Региональное отделение Московского международного фонда содействия ЮНЕСКО» (одного из субъектов законодательной инициативы). Где ты, Александр, уже почти 25 лет являешься общественным руководителем и можешь быть избран Правлением РО ММФС ЮНЕСКО ( как его президент) и официальным представителем этой законодательной инициативы в Самарской Губернской Думе.
Е.О.Брусникин: Надо эту законодательную державную инициативу разместить в Хрониках наших многочисленных интерактивных друзей (членов РГО, членов Правления и титульных партнёров РО ММФС ЮНЕСКО), в твоих многотысячных просветительских Общедоступных группах социальных сетей, дедушка. В том числе в Общедоступной группе «Союз писателей» (3,2 тысяч участников) – Интернациональный Союз Писателей, кандидатом в члены которого ты принят, как я читал в Интернете, дедушка.
В.Г.Арцыков: Думаю, эту раритетную и уже своевременную законодательную инициативу «Картина В.М.Васнецова «Три богатыря» - государственный символ России», о которой мы (в своё время) писали уже на страницах федеральной газеты «Семь Верст», поддержат: редакционная коллегия федерального сайта VIPERSON и Управляющий совет Русское географическое общество, Агентство стратегических инициатив и Центры управления регионами, члены Интернационального Союза Писателей и других творческих союзов.
В Ираке убит спортивный комментатор
В Багдаде убит спортивный комментатор национального спутникового телеканала "Аль-Иракия" Али Джаафар. По сообщению информационного агентства КУНА, боевики в черных масках подкараулили его на автостоянке в районе Эш-Шорта на западе города и расстреляли в упор из автоматов, сообщают «Вести».
Али Джаафар стал 72-м сотрудником СМИ, погибшим в Ираке за три года военных действий. Напомним, что два дня назад в результате взрыва заложенной у дороги бомбы в Багдаде погибли двое сотрудников американской телекомпании CBS.
По оценке международных экспертов, Ирак является самой опасной страной мира для журналистов, освещающих события в "горячих точках".
-ö-ö-
Мошенники из "Энрона" "нагрели" американцев на 60 миллиардов долларов
Даже из воздуха можно делать деньги. Однако подавляющая часть такой "финансовой магии" одновременно является жестко наказуемыми преступлениями. На прошлой неделе судебное возмездие настигло американских махинаторов "высшей лиги", действия которых привели к массовому разорению граждан и организаций, а также к обвалу фондового рынка. И все это – ради многомиллионного пополнения личных банковских счетов конкретных лиц – Кеннета Лея, Джеффа Скиннинга и их приближенных.
Топ-менеджеры фирмы "Энрон" не скупились на приписки в отчетах о прибылях, повышая такой нечестной игрой котировки акций своей компании. Полученный доход в несколько раз превышал налоговые выплаты с фиктивных доходов. Однако, как веревочке не виться… Шила, как известно, все равно в мешке не утаишь. Скандальная информация все же прорвалась наружу, вызвав ураган, сравнимый разве что с кошмарной "Катриной".
Котировки рухнули, а расчетливые махинаторы "вовремя" избавились от своих акций, оставив остальных инвесторов с большим носом. Масштабы убытков "непосвященных" превысили 60 миллиардов долларов. Более 20 тысяч сотрудников самого "Энрона" потеряли работу и сбережения. Многие из них и вовсе обанкротились. Точной информации о других пострадавших инвесторах пока еще нет, но уже сейчас понятно, что их – огромное количество. Зато махинаторы оказались тогда в шоколаде, капитально пополнив свое состояние. Лей получил за свои акции 220 миллионов долларов, а Скиллинг – 150.
Американская Фемида тоже не намерена мелочиться. Окончательное решение о сроках заключения будет вынесено в сентябре, но, вероятнее всего, Лею дадут 45 лет тюрьмы, а Скиллингу целых 185. Такие огромные сроки американское правосудие назначает по совокупности совершенных преступлений. Кстати, глава "Энрона" Лей и гендиректор Скиллинг не единственные осужденные по этому делу. За время следствия, которое велось четыре года, 19 их приближенных отбывают наказание.
Перца делу "Энрона" добавляет вероятная политическая составляющая. Есть информация, что с фирмой связан сам президент Буш и его семья, а также вице-президент Чейни и другие высшие должностные лица. Так ли это на самом деле? Стоит ли политическая тень за разоблачением зарвавшихся махинаторов? Прояснить ситуацию мы попросили известного политтехнолога, члена Политсовета Народно-демократического союза (НДС) Ивана Старикова.
- Я не считаю дело "Энрона" политическим. Исходя из состояния американского общества, институтов гражданского общества, контроля институтов гражданского общества и самого общества над властью – это абсолютно невозможно. То есть это чисто экономическое дело.
Суть его состояла в том, что крупнейшая энергетическая корпорация, которая собрала деньги с огромного количества акционеров, допустила серьезные промахи в управлении и решила это исправить не совсем благовидными приемами. Стала скрывать убытки, завышать прибыли. Таким образом, она завела ситуацию в тупик. И все это окончилось таким печальным результатом. Руководители корпорации наказаны за чисто экономические преступления.
Безусловно, менеджеры "Энрона" обманули американской народ. Но не весь народ, а тех людей, которые доверили свои сбережения этой компании. Такое происходит время от времени. Люди, которые от этого пострадали, сами принимали решения о вкладах в "Энрон" и участии в прибылях, делали это не по чьему-либо принуждению. Поэтому я убежден, что никаких компенсаций со стороны американского правительства не будет.
Дело "Энрона" не может быть политическим, потому что высокий уровень гражданского развития американского общества не позволит заказывать в США какие-то политические судебные дела. Несмотря на то, пострадал не один десяток тысяч американцев и граждан других стран, принимавших участие в капитале этой компании, это ни коем образом не означает, что кто-то будет звонить из Белого дома американскому судье и говорить: "Накажи их как можно сильнее для того, чтобы другим неповадно было". Это абсолютно исключено в американской системе правосудия. И к такому уровню правосудия нам надо стремиться.
Нам нужно именно такой политически независимый суд. А у нас в России я наблюдаю процессы, когда нацболам, которые вывесили растяжку с весьма безобидной надписью про Путина, дают срок больше, чем хулиганам, которые убили таджикскую девочку. Так что, нам есть, над чем работать и чему учиться у Штатов в плане развития гражданского общества и правосудия.
Свежие комментарии