Кстати, если на Энцеладе найдут жизнь, это и будет доказательством о внеземном заселении планет. В принципе можно предположить из какой галактики это к нам прилетело. Предположить, а не доказать. Ну это если найдут что нибудь, а сейчас пока не получится.
Сульфид железа (FeS2) в форме куба из Ла-Риохи, Испания. Удивительно, как эти плотные минеральные блоки образуются естественным путем. Размеры этого образца составляют 2,56 x 2,50 x 2,34 см.
Базовые понятия, связанные с системой и структурой современного образования, так или иначе произошли от первых университетов, созданных еще в Средние века. Поскольку общим для всех образовательных учреждений в то время являлся латинский язык, то и термины были сформулированы именно на этом языке. К примеру, слово университет, в переводе с латыни означающее «совокупность» («корпорация», «весь»), использовалось для наименования товариществ, купеческих гильдий, цеховые объединения и т.д. И когда появились первые так называемые «вольные» школы, их стали называть «корпорация преподавателей и студентов».
Начиная с XII века, подобные учебные заведения стали именоваться университетами. Они появились в таких странах Западной Европы, как Италия, Испания, Франция. Самым знаменитым, (в отличие от церковных) стал светский университет в Болонье, где главным направлением обучения стало право (закон). Появившиеся позднее (XIII-XIV века), университеты стали функционировать по такой же (болонской) методологии и структуре.
В то же время церковь интенсивно работала над созданием собственных университетов, в которых готовили кадры духовенства, юристов, врачей.
Как правило, в средние века структура университетов состояла из четырех направлений (факультетов):
богословие,
медицина,
юриспруденция,
искусство.
Обучение в университетах осуществлялось на двух уровнях: бакалавриате и магистратуре. Продолжительность учебы, как и возраст студентов, не были строго регламентированы, поэтому сроки пребывания в учебных заведениях могли составлять более десяти лет. Студенты объединялись в «нации» (землячества), а преподаватели на основе предметов создавали факультеты и назначали деканов. Все вместе избирали ректора.
Главными методами обучения в университетах являлись лекции и диспуты (дебаты). По распоряжению ректората студентам предоставлялось общежитие (коллегиум, бурса).
Студенты средневековых университетов жили преимущественно в бедности и нужде. Оплата обучения и выпускных экзаменов составляла значительные суммы. Очень дорого стоили экзамены на учёную степень. К примеру, в университете Франции, знаменитой Сорбонне, за экзамен на степень магистра искусств нужно было заплатить 60 ливров, степени доктора медицины и богословия стоили 880 и 1000 ливров соответственно.
Если исходить из несколько более поздней стоимости одного луидора (золотой монеты весом 7.6 граммов золота пробы 0,917), равной 10 ливрам, то один ливр можно представить себе в виде золотой монеты весом 0,67 гр. Цена золота на данный момент составляет 4010,6 долларов США за тройскую унцию (31,1 гр.) или 128,1 доллара за 1 гр. Таким образом, 1 ливр стоил бы сегодня примерно 75 долларов 80 центов США. Заплатить 75000 долларов за степень доктора медицины или богословия было действительно очень накладно.
А студентам, с учётом высокой стоимости обучения, разрешалось подработать как на территории университетов, так и за их пределами.
Википедия.
Наверное основным доводом в гипотезу панспермии является отсутствие зарождения новых и отличных от других или подобных ветвей проявлений жизни. То, что на сегодняшний день происходят эволюционные процессы особенно касающиеся условий жизни это естественный отбор заложенный геномом. Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что на землю было что то внесено извне и это что то и дало весь последующий расклад биогенеза на планете. И это была одноразовая акция так как в последующем отсутствуют доказательства возникновения новых форм жизни до настоящего времени. Но тут конечно можно предположить, что акция была не одна, а по крайней мере две. Но это условности, а суть остаётся, жизнь возникла не на нашей планете, а где то там, где её уже возможно и не существует на сегодняшний день.
Пересказ и обсуждение тем из интервью известного математика Теренса Тао техноблогеру Лексу Фридману.
Эпизоды:
История унификации в физике
Физика как заложник успеха
Уверенность в прогрессе
Пример геометрии Римана
Пределы интуиции в физике
Проблема дополнительных измерений
Интуитивное понимание шарообразной Земли
Интеллектуальный скачок человечества
Наука как жертва успеха
Эксперименты древних греков
Смена перспективы как ключ к пониманию
Математический подход к познанию
Исследование уравнений общей теории относительности
Уравнение волновых карт
Решение нелинейных уравнений
Решение проблемы концентрации энергии и нелинейных уравнений
Исходный фрагмент интервью можно посмотреть здесь: https://www.youtube.com/watch?v=QFirzmv0DkE
Основная идея фрагмента заключается в том, что история физики — это последовательная история унификации, которая служит аргументом в пользу возможности создания «теории всего».
Ранее различные физические явления, такие как электричество и магнетизм, а также движение небесных и земных тел, описывались разрозненными теориями. Однако такие учёные, как Джеймс Клэрк Максвелл и Исаак Ньютон, смогли объединить эти области знаний, создав для них общий теоретический язык.
Опираясь на эту историческую тенденцию, автор высказывает интуитивную уверенность в том, что объединение общей теории относительности и квантовой механики в конечном итоге также будет возможным. Этот процесс он описывает как непрерывное взаимодействие между наблюдениями и теоретическими моделями.
В физике сложилась уникальная ситуация, которую можно назвать «заложничеством успеха». Две фундаментальные теории — теория относительности и квантовая механика — достигли невероятной точности. Они настолько хорошо работают, что с их помощью можно описать подавляющее большинство, около 99.9%, всех существующих наблюдений за Вселенной.
Однако именно этот успех создает главную проблему для дальнейшего развития науки. Поскольку теории почти безупречны, найти в них отклонения или несоответствия крайне сложно. Для этого ученым приходится прибегать к экстремальным методам.
Поиск «слабых мест» этих теорий, необходимый для их объединения в единую «теорию всего», ведется в трех основных направлениях. Это создание гигантских ускорителей частиц, изучение условий ранней Вселенной или попытки измерить крайне слабые и редкие явления, которые могут показать несовершенство существующих моделей.
В данном фрагменте Теренс Тао выражает уверенность в прогрессе математики. Он аргументирует это тем, что человечество веками успешно развивает математические знания, и нет причин полагать, что этот процесс остановится.
Тао иллюстрирует свою мысль характерным для науки процессом: часто физики, сталкиваясь с необходимостью в новой математической теории, обнаруживают, что нужные концепции уже были разработаны математиками в прошлом. В качестве ключевого примера он приводит Альберта Эйнштейна.
Когда Эйнштейну для его общей теории относительности потребовалось описать кривизну пространства, он смог обратиться к уже существовавшему математическому аппарату — теории искривленных пространств. Этот случай наглядно показывает, как фундаментальные математические исследования, проведенные заранее, впоследствии находят критически важное применение в физике для описания Вселенной.
В данном фрагменте рассказывается о возникновении геометрии Римана. Когда понадобилась теория для описания пространств с переменной кривизной, выяснилось, что немецкий математик Бернхард Риман уже разработал необходимый математический аппарат.
Эта геометрия, созданная Риманом, впоследствии оказалась ключевым инструментом для Альберта Эйнштейна. Именно на её основе была построена общая теория относительности, описывающая гравитацию как искривление пространства-времени.
Данный пример служит яркой иллюстрацией «непостижимой эффективности математики», о которой писал Юджин Вигнер. Он показывает, как абстрактные математические конструкции, созданные для решения внутренних задач науки, в итоге находят удивительное применение в фундаментальных физических теориях, объясняющих устройство нашей Вселенной.
В данном фрагменте Теренс Тао обсуждает ограничения человеческой интуиции в области теоретической физики. Он отмечает, что, несмотря на способность различных подходов эффективно систематизировать данные, существует определённый предел, за которым интуиция перестаёт работать.
В качестве яркого примера такой ситуации он приводит теорию струн. Эта теория долгое время была ведущей в своей области, однако сейчас её популярность снижается. Основная причина этого — отсутствие экспериментального подтверждения, так как проверить её предсказания на практике крайне сложно.
Таким образом, ключевая проблема, по мнению Тао, заключается в экспериментальной недоступности подобных передовых теорий. Несмотря на их внутреннюю логическую стройность и эффективность в объяснении определённых явлений, невозможность поставить решающий эксперимент препятствует их окончательному признанию.
Теренс Тао обсуждает, что современное понимание реальности в физике ушло далеко от простых и интуитивных представлений, подобных модели "плоской Земли". Сегодня учёные не просто отошли от классических понятий пространства и времени, но и добавили в теории огромное количество дополнительных измерений, в которых происходят весьма необычные вещи.
Эта сложность создаёт фундаментальную проблему для человеческого восприятия. Наш мозг, сформированный в процессе эволюции, и наша "обезьянья логика" не приспособлены для того, чтобы интуитивно постигать столь абстрактные и многомерные конструкции.
Именно поэтому, как подчёркивает Тао, для объяснения и понимания этих сложных концепций становятся критически важны аналогии. Они служат мостом, позволяющим приблизительно представить себе, что же на самом деле представляет собой реальность с точки зрения современной науки.
В данном фрагменте Теренс Тао рассуждает о том, как формируется интуитивное понимание научных концепций на примере шарообразной формы Земли.
Он признаёт, что идея круглой Земли не является очевидной для повседневного опыта. Однако сама форма сферических объектов, как и природа света, интуитивно понятны человеку. Тао подчёркивает практическую ценность самостоятельного исследования таких астрономических явлений, как фазы Луны и Солнца, а также затмений.
Ключевая мысль заключается в том, что эти сложные явления легко и наглядно объясняются с помощью модели круглой Земли и её взаимодействия с Луной. Для этого автор предлагает простой эксперимент: используя баскетбольный мяч и источник света, можно самостоятельно воспроизвести и понять эти процессы. Таким образом, у человека уже есть необходимая интуиция, но её нужно активировать и применить на практике через прямое моделирование.
Ключевая идея фрагмента заключается в том, что человечеству потребовался значительный интеллектуальный прорыв, чтобы осознать истинную природу мира, в котором мы живем. Автор приводит в пример переход от представления о Земле как о плоской поверхности к пониманию того, что мы живем на круглой планете. Этот скачок в восприятии был сложным, поскольку наш повседневный опыт говорит нам обратное — мы фактически живем на плоскости.
Этот переход стал возможен благодаря науке, которая доказала эти истины, несмотря на их неочевидность. Однако осознание того, что мы живем на «камне, летящем сквозь космос», требует от человека преодоления интуитивного восприятия и принятия научных фактов.
В заключение делается вывод, что такой скачок — не единичное событие, а часть непрерывного процесса. Прогресс человечества, по мнению автора, должен состоять из целой цепочки подобных интеллектуальных открытий, каждое из которых кардинально меняет наше понимание реальности.
Основная идея фрагмента заключается в том, что прогресс науки создаёт для неё своеобразную проблему. Чем больше развиваются научные дисциплины, тем дальше они уходят от повседневного опыта и интуиции человека. Это делает научные концепции сложными для восприятия и даже подозрительными в глазах людей, не имеющих специального образования.
Для решения этой проблемы необходима прочная основа — качественное научное просвещение. По мнению Теренса Тао, существует множество отличных примеров популяризации науки. Кроме того, благодаря современным технологиям заниматься наукой или изучать её стало доступнее, чем когда-либо, в чём помогает, например, такой ресурс, как YouTube.
Теренс Тао рассказывает о своем совместном проекте с Грантом Сандерсоном. В рамках этого сотрудничества они создали видео, посвященное научным методам древних греков.
Основная идея видео заключается в том, что древние греки смогли с высокой точностью измерить расстояние до Луны и размер Земли, используя при этом доступные инструменты. Тао подчеркивает, что для этого не требовалось сложное оборудование, такое как современные телескопы, или продвинутая математика. Эти эксперименты можно повторить самостоятельно, что делает их прекрасной демонстрацией научного подхода.
Эксперт высоко оценивает эту работу, называя ее прекрасным мысленным экспериментом, и рекомендует ее к просмотру, что указывает на образовательную и познавательную ценность данного контента.
Ключевой идеей фрагмента является мысль о том, что для глубокого понимания научных открытий прошлого необходимо совершить интеллектуальное путешествие и сменить перспективу. Нужно мысленно перенестись в ту эпоху, когда фундаментальные знания о мире еще не были сформированы.
Главный метод, который предлагается, — это попытаться представить себя человеком того времени, живущим на планете, чьи точные форма и размеры неизвестны. В этой ситуации вы видите звезды и другие небесные тела и пытаетесь осмыслить свое место во Вселенной, не имея современных инструментов и знаний.
Такой подход, заключающийся в смене точки зрения, является мощным инструментом для расширения кругозора. Это не просто упражнение, а полноценное интеллектуальное путешествие, которое позволяет по-настоящему оценить масштаб и сложность задач, стоявших перед древними исследователями, например, при попытках измерить расстояния до космических объектов.
Теренс Тао предлагает представить себя на месте древних мыслителей, которые, не имея современных инструментов, строили гипотезы и рассуждали даже об абстрактных понятиях, подобно «сферическим коням в вакууме». Именно так, по его словам, работают математики и многие художники — они исследуют мир через строгие логические построения.
Удивительным и вдохновляющим фактом является то, что даже в рамках таких жестких ограничений и при минимальном наборе инструментов можно прийти к глубоким и значительным выводам. Этот математический подход к познанию демонстрирует свою мощь.
Оглядываясь на историю, Тао подчеркивает, сколько фундаментальных истин было открыто именно таким путем. Это доказывает, что сила логического мышления и интеллекта позволяет добиваться огромных результатов, даже опираясь на весьма скромные исходные данные.
Теренс Тао объясняет, что математика работает по принципу следования от аксиом к логическим заключениям, причем иногда эти выводы могут быть очень далеки от исходных предпосылок.
В контексте Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна его интересует математическая сторона этих уравнений. Он занимался исследованиями, углубляя математическое понимание уравнений Эйнштейна и свойств гравитационного поля.
С точки зрения математика, Тао находит ОТО интригующей и сложной. Его работа была сосредоточена на анализе самой структуры этих уравнений, что представляет собой значительную интеллектуальную задачу.
Теренс Тао рассказывает о своей работе над уравнениями волновых карт, также известными как Сигма-полевая модель. В отличие от уравнений Эйнштейна, которые описывают саму природу пространства-времени, эта модель описывает гравитацию полей, существующих в этом пространстве-времени.
Таким образом, уравнение волновых карт не заменяет общую теорию относительности, а работает с другими фундаментальными полями, которые могут накладываться на пространство-время. В качестве примеров таких полей Тао приводит электромагнитное поле и поле Янга-Милса.
В заключение он подчеркивает, что существует целая иерархия уравнений, каждое из которых описывает свой уровень физической реальности — от самого пространства-времени до полей, которые в нем находятся.
Теренс Тао объясняет, что уравнение Эйнштейна является одним из самых сложных и нелинейных. Однако в его основе лежит более фундаментальное уравнение волновых карт. Это уравнение описывает волну, которая в каждой точке пространства-времени фиксируется так, будто находится на сфере.
Для наглядности он предлагает представить множество стрелок, направленных в разные стороны, но распространяющихся именно как волны. Если воздействовать на одну такую "стрелку", это вызовет волновой эффект, который передастся всем остальным, подобно тому как колосья в поле колышутся друг за другом.
Именно это свойство — глобальная регулярность волнового процесса — вновь пробудило у Тао интерес к глубокому изучению данной задачи.
В своем исследовании Теренс Тао изучал проблему концентрации энергии в нелинейных уравнениях. Ему удалось доказать, что в рамках его критического уравнения (где поведение одинаково на всех масштабах) энергия не может скапливаться в одной точке — она неизбежно хоть немного рассеивается. Это рассеивание, в свою очередь, обеспечивало регулярность решения. Эта работа была выполнена еще в 2000 году.
Позже, переключившись на уравнения Навье-Стокса, он столкнулся с проблемой сильной нелинейности, вызванной кривизной сферы. Этот нелинейный эффект был настолько мощным, что превосходил линейные эффекты и его было трудно контролировать. Для решения этой проблемы Тао разработал специальное калибровочное преобразование. Он представил процесс как эволюцию колосьев пшеницы, которые постоянно колеблются, и нашел способ «стабилизировать поток», мысленно расставив камеры, которые двигались бы вместе с полем. Это преобразование позволило свести сложное уравнение к почти линейному.
Инсайт, приведший к решению, посетил его в Австралии, когда он гостил у тети. Поскольку ручные расчеты не работали, а компьютерным моделированием он не владел в достаточной мере, Тао прибег к нестандартному методу: он лег, закрыл глаза и начал буквально представлять себя векторным полем, пытаясь интуитивно понять, как изменить координаты для стабилизации системы. Этот творческий процесс был прерван тетей, которая застала его за этим странным занятием, но отнеслась к нему с пониманием.
Таких геометрических задач было шесть:
– Квадратура круга: построение квадрата, равновеликого данному кругу. В Индии решали обратную задачу: построение круга, равновеликого данному квадрату.
– Трисекция угла. Деление произвольного угла на три части.
– Удвоение куба. Построение куба, вдвое большего данного куба по объёму.
– Задача о лунках: построение прямоугольной фигуры, равновеликой заданной круговой луночке.
– Задача об n-угольниках и связанная с ней задача об n-конечных звездах . Построение произвольного правильного n-угольника и задача построения правильной n-конечной звезды.
–Задача Аполлония. Построение окружности, касающейся трех данных окружностей. Задача была известна до Аполлония и известна тем, что, собственно, Аполлоний её и решил.
По условиям задач, построение требовалось выполнить только при помощи циркуля и неразмеченной линейки. Только при помощи циркуля и линейки точное решение имеют только задача Аполлония и частично задача построения n-угольника (например, квадрат и шестиугольник при помощи только циркуля и линейки точно построить можно, а правильный семиугольник уже нельзя).
Для всех задач, которые невозможно решить точно только при помощи циркуля и линейки, существует множество приблизительных решений разной степени точности.
Задачи о лунках и квадратуре круга не могут иметь точного решения на построение при использовании любых инструментов.
Задачи на трисекцию угла, удвоение куба и построение правильного семиугольника сводятся к задаче нахождения кубического корня и решаемы при наличии дополнительных инструментов: плоское оригами, улитка Паскаля, циссоида Диокла, конхоида Никомеда, мезолябия Эратосфена, невсис, транспортир.
Аппроксимационные с достаточно хорошей степенью точности решения задачи квадратуры круга дал Шриниваса Рамануджан, применив аппроксимацию числа пи до шести десятичных знаков в первом решении и до восьми десятичных знаков во втором. Такое приближение закрывает абсолютное большинство повседневных нужд.
Решение задачи Аполлония по трудам греческих авторов (в частности, Паппа Александрийского) восстановил французский математик Франсуа Виет.
Приблизительные решения на n-угольник также существуют для конструктора Meccano.
Мы видим, что решены все задачи, но не для всех существует "точное" решение и не для всех с "точным" решением таковое возможно только при помощи циркуля и линейки -- требуется дополнительный инструмент, которого у древних математиков не было..
Оружием ее назвать язык не поворачивается. Задумывалась она для благой цели - предотвращать град. Ее идея - стрелять в тучи. Не картечью, а акустической ударной волной.
Доказательств тому, что данная затея имеет какой-либо эффект, нет. Совсем. Гром, к примеру, создает куда более внушительные акустические волны. Но град от этого не перестает падать. Как падал, так и падает.
Непогода во все времена напрягала людей. Особенно когда от этого зависит урожай целых областей. История борьбы с небесными стихиями началась, как водится, с чего-то возвышенного. Во Франции полагали, что от града спасает звон церковных колоколов. Потом, с развитием прогресса, перешли к пороховым ракетам и, собственно, пушкам.
Новая эра наступила в 1895 году. Австриец Альберт Стигер, виноградарь и по совместительству мэр городка Виндиш-Фейстриц, озаботился судьбой урожая. Он соорудил коническую трубу из листового металла. Широким концом, почти в семьдесят сантиметров, она смотрела в небо, а узким, двадцатисантиметровым, упиралась в деревянный постамент. В эту-то трубу и предлагалось стрелять. Вертикально вверх.
Одна из самых известных авантюр с этой пушкой случилась в 1901 году, в западном Квинсленде (Австралия). Правда, цель была иная - не град разогнать, а дождь вызвать. Местность изнывала от засухи. Метеоролог Клемент Линдли Врагге, человек, судя по всему, решительный, заказал на заводе в Брисбене шесть таких орудий и отправил их в городок Чарлевиль.
Пушки, что характерно, даже имена получили. Среди них были "Лихи", "Харви", "Стигер" и даже "Врагге" - в честь самого метеоролога. Это придает истории оттенок личной драмы.
26 сентября 1902 года прогремели залпы. Дождя, конечно, не случилось. Зато два орудия из шести благополучно разорвало. Вину за провал, как водится, возложили на местных жителей.
Далее эксперименты продолжились в Австрии и Италии. В 1903-1904 годах использовали аж 222 градовые пушки. Результат был удручающим: предотвратить образование града так и не удалось. В 1906 году Австрия, махнув рукой, испытания прекратила.
Так и канула в лету эта благая идея. Остались лишь история, похожая на исторический анекдот, да фотографии "грозных" пушек, которые могли напугать разве лишь бродячих собак.
Интересная техника и истории изобретений в авторском канале "ТехноДрама"
Российские ученые синтезировали высокоактивные наночастицы диоксида титана (TiO₂), допированные иттрием. Частицы обладают повышенной фотокаталитической активностью, что перспективно в биомедицине, экологии и фотоэлектрике.
Исследователи из Московский физико‑технический институт (МФТИ), Московский государственный университет (МГУ) и Юго‑Западный государственный университет (ЮЗГУ) создали усовершенствованные наночастицы из соединения Диоксид титана (TiO₂), добавив в них атомы Иттрий ( Y ) — то есть провели допирование материала. Naked Science
Обычный диоксид титана уже известен: он может под действием света расщеплять органические загрязнения, что делает его полезным для очистки воды и воздуха. Naked Science
Но у TiO₂ есть ограничения: он работает главным образом с ультрафиолетовой частью света, а не с видимым, и эффект иногда теряется из-за быстрого «воссоединения» («рекомбинации») зарядов внутри материала. Naked Science
Учёные добились следующего:
Путём оптимального синтеза (гидротермальный метод + отжиг) они получили наночастицы TiO₂ с чётко контролируемым размером (10-25 нм) и фазовой формой (анатаз). Naked Science
При добавлении иттрия (примерно 2-5,5 атомных %) размер частиц уменьшался, что уменьшало скорость рекомбинации зарядов — то есть материал стал «эффективнее». Naked Science
Максимальная фотокаталитическая активность получилась более чем в 1,5 раза выше, чем у чистого TiO₂. Naked Science
Исследование позволяет количественно связать состав (сколько Y), структуру (размер, фаза) и свойства (оптические, фотокаталитические) материалов — это важно для практического применения. Naked Science
Руководителем группы выступает Александр Сюй, главный научный сотрудник лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ. Naked Science
Работа выполнена совместно между МФТИ, МГУ и ЮЗГУ — то есть это командное исследование российских вузов. Naked Science
Материал способен разлагать вредные органические вещества (например, загрязнители воды или воздуха) под действием света — то есть может применяться для очистки, фильтрации.
TiO₂ нетоксичен и может применяться в качестве покрытия с антибактериальными свойствами или в фотодинамической терапии (когда свет используется для активации веществ в теле). Naked Science
Диоксид титана используется в солнечных батареях, сенсорах и покрытиях. Улучшенные наночастицы с высокой активностью и контролируемыми свойствами открывают путь к более эффективным материалам. Naked Science
Материал может использоваться в строительных материалах: покрытия фасадов, стен, стекол, которые «самоочищаются» под солнечным светом. Naked Science
Увеличение эффективности фотокатализаторов — значит меньше энергии/ресурсов потребуется для очистки и более устойчивые технологии.
Может появиться возможность использования такого материала не только под УФ-светом, но и под видимым светом (учёные планируют дальнейшее допирование, например Y + азот или сера, чтобы расширить спектр активности). Naked Science
Если технологию удастся масштабировать (а исследователи это планируют: «переход от лабораторных условий к реальным условиям, например проточные реакторы для очистки сточных вод»). Naked Science
В медицине такие материалы могут привести к новым покрытиям, имплантам или методам терапии, которые работают лучше и с меньшими побочными эффектами.
В строительстве и инфраструктуре — снижение затрат на обслуживание (например, фасады, которые реже требуют чистки), снижение загрязнения.
