Все мы привыкли к легендам, сказкам фильмам, что Вампуры не отражаются в зеркалах.
А что же тогда с одеждой? Почему нам не показывают одежду парящую в зеркалах в воздухе?
Вомпур, понятно, ок. А что же тогда со шмотками не так?
Почему теория эволюции — это теория, а не гипотеза? Чем теории отличаются от гипотез? Как развивалась теория эволюции? Как она подтверждается и применяется? Почему теория эволюции Дарвина работает?
Рассказывает Станислав Дробышевский, антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
Оригинал: https://youtu.be/Dvk9J5GcPIw
Что такое Minecraft? Да, это игра песочница нацеленная на длительное выживание и т.д. Но! Что такое мир внутри Minecraft? И кто такой игрок? (Стив, Алекс)
Если пораскинуть мозгами и включить логику, то можно понятно многое, например откуда появились зомби и почему вы один человек в мире (одиночный режим)? Возьмем теорию того, что во вселенной игры произошел катаклизм, который изменил его в ключе. Раньше человечество развивалось, но во время эксперимента произошел сбой. Целью было исследовать новый вирус. Вирус смог распространиться и захватить человечество. Города превратились в обломки и "древние руины", а от разумных существ остались только те, которые принадлежали другой рассе: селяне и разбойники.
Так как человечество вымерло/превратилось в зомби, можно сказать откуда они появляются по ночам. Это те же люди, которые были поражены вирусом. А мы жили в лесу, что отвечает еще на один вопрос почему мы сравнимся не в цивилизованной местности, а далеко. Возможно мы беженец, который вынужден скитаться по пещерам и полям в поисках ресурсов. Но узнав от разговоров селян или эндерменов. Которые говорят по английски и задом наперёд. Мы не понимаем разговор, так как мы тот, кто наблюдает. А Стив может знать язык другой рассы.
Вывод: мы одни в мире, потому что все остальные ЛЮДИ превратились в зомби и сравнятся по ночам. А мир игры это результат глобальной катастрофы, которая погубила человечество.
В любом случае спасибо за уделенное время! 🙂 Надеюсь я не зря писал это. Удачи, успехов. Ждите новые посты с новыми разъяснениями и теориями,! 💫
В РосНОУ прошёл мастер-класс компании «Комус-технологии» для будущих специалистов по бизнес-информатике. Эксперт по роботизации и искусственному интеллекту рассказал студентам, как технологии превращают хаос входящих писем в стройные бизнес-процессы, и объяснил, какие навыки сегодня действительно ценятся на рынке.
Фото Елизаветы Самойловой
30 октября в зале заседаний учёного совета Российского нового университета (РосНОУ) было непривычно оживлённо для конца недели. Здесь собрались студенты 2 и 3 курсов Института информационных систем и инженерно-компьютерных технологий (ИСИКТ) направления «Бизнес-информатика». Повод — мастер-класс под названием «Бизнес-информатик — тот, кто собирает технологии в процесс», организованный по договору пожертвования между РосНОУ и компанией «Комус-технологии».
Занятие провёл Роман Кривошеин — руководитель направления «Роботизация и искусственный интеллект» компании «Комус-технологии». Он не стал читать академических лекций, а сразу погрузил аудиторию в реальные производственные кейсы.
Фото Елизаветы Самойловой
«В моём подразделении работают две команды: одна занимается роботизацией процессов, вторая — лабораторией ИИ, — начал Кривошеин. — К нам приходит много обращений от партнёров, порядка 400 тысяч в год на один почтовый ящик. И каждый пишет, как ему удобно: нет чёткой структуры, всё перемешано в свободном тексте. Робот забирает письмо, раскладывает на поля, выполняет действие в системах ERP и СЭД. ML-модель занимается рубрикацией и обучается на истории запросов. Уже 83% писем робот обрабатывает без помощи оператора».
Эта цифра — 83% — пожалуй, лучше любых слайдов иллюстрирует, какую экономическую ценность создаёт грамотно выстроенная автоматизация, при том, что решение особо сложных кейсов по-прежнему - сфера компетенции человека. Студенты слушали с явным интересом: для них, будущих бизнес-информатиков, это был не абстрактный пример из учебника, а живая задача, которую завтра, возможно, придётся решать самим.
Фото Елизаветы Самойловой
Во второй, практической части занятия студенты получили возможность почувствовать себя в роли инженеров по роботизации. Им предстояло настроить робота, который должен был классифицировать письма, находить в них нужную информацию и извлекать необходимые данные: рубрику письма, период, ИНН/КПП — даже если они написаны с ошибками или в разных форматах. Затем эти данные следовало объединить и записать в базу.
Задача, с одной стороны, учебная, но с другой — почти неотличимая от тех, что ежедневно решают сотрудники «Комус-технологий». Именно такой формат — «руки в код» — позволяет студентам не просто узнать о технологиях, а попробовать их в деле.
Фото Елизаветы Самойловой
В разговоре о трудоустройстве Роман Кривошеин был предельно откровенен. По его словам, при найме сотрудника он первым делом обращает внимание на мотивацию — и она не должна ограничиваться желанием заработать.
«Смотрю pet-проекты, портфолио соискателя, участие в хакатонах и профильных олимпиадах, научные статьи и участие в конференциях, — перечислил эксперт. — Стартовать можно уже сегодня. Найдите задачу рядом, запишитесь на ближайший хакатон, пообщайтесь с преподавателем или экспертом-практиком, откройте и прочитайте руководство „Разработка требований к программному обеспечению“ Карла Виггерса и Джой Битти».
Он также отметил, что сейчас рынок на стороне работодателя: кандидатов много, а выбирают лучших. «Поэтому чем больше навыков и опыта у соискателя, тем выше его шансы трудоустроиться по профессии», — подчеркнул Кривошеин.
Фото Елизаветы Самойловой
Для третьекурсника Дмитрия Титорова мастер-класс стал не просто очередным мероприятием, а возможностью заглянуть за кулисы собственной карьеры. «Я уже несколько лет работаю в крупной ИТ-компании по направлению „Информационная безопасность“, она тесно связана с бизнес-процессами. Поэтому любая профессионально поданная информация о том, как технологии создают экономическую ценность для компании и позволяют извлекать прибыль, для меня очень полезна, — поделился он. — В перспективе я планирую постепенно переходить из чистой информационной безопасности в сторону бизнеса. Моя цель — в будущем открыть собственную компанию, возможно, с собственным программным продуктом. Если удастся создать конкурентоспособное решение — отлично. Если нет, это тоже будет ценный опыт. В любом случае знания, полученные сегодня, помогут мне лучше понимать, как выстраивать бизнес-процессы и управлять проектами».
Фото Елизаветы Самойловой
Мастер-класс стал частью последовательной работы РосНОУ по выстраиванию связей с реальным сектором экономики. Для университета такие встречи — не разовые акции, а элемент системной стратегии.
«Университет продолжает системно выстраивать работу с индустриальными партнёрами. Такое сотрудничество чрезвычайно важно для обучающихся, поскольку позволяет соединить академическую подготовку с реальными задачами отрасли, — отметил проректор по развитию РосНОУ Михаил Васильевич Николаев. — Студенты получают практические навыки, знакомятся с требованиями работодателей и уже в процессе обучения включаются в проекты, приближенные к будущей профессиональной деятельности. Развитие партнёрских связей помогает РосНОУ совершенствовать образовательные программы и создавать для студентов более понятные траектории профессионального роста».
Фото Елизаветы Самойловой
Сам Роман Кривошеин, подводя итог, признался, что получил удовольствие от работы с аудиторией: «Мне было очень приятно работать с такой мотивированной молодёжью, как на ИСИКТ РосНОУ. Готовясь к выступлению, я опирался в том числе и на собственный опыт, вспоминая, какие знания, полученные в университете, оказались действительно ценными в моей работе. Поэтому сегодня я постарался рассказать о трёх ключевых вещах: какие именно навыки стоит применять на практике, к каким реальным результатам это приводит и что нужно делать в рамках своего образовательного трека, чтобы повысить шансы на успешное трудоустройство. Мне показалось, что этот разговор был полезен».
Фото Елизаветы Самойловой
Судя по реакции студентов, которые после окончания ещё долго не отпускали спикера с вопросами, разговор действительно оказался полезным. А для бизнес-информатиков это, пожалуй, лучший индикатор качества мастер-класса.
Задержитесь на секунду. Пока вы читали эту строку, по этой теории ваше время — это счёт отражений, который только что увеличился на несколько миллиардов. Ниже — попытка показать, что из одной этой идеи, без единого свободного параметра, выводится гравитация, тени чёрных дыр и частота вашего мозга. А потом я приглашаю вас всё это сломать.
Не физик, слаботочник из Самары. По работе каждый день имею дело с коэффициентом отражения на стыках линий — и однажды заметил, что физика, которую я строю вечерами, повторяет ту же логику отражённой волны, что я вижу на стыке. Только применённую ко времени.
*Рис. 1. Один множитель m = 1/(1−η²) даёт массу, темп времени и частоту. Точка η = 1/3 — аттрактор системы, выведенный изнутри, а не постулат.*
**Основа основ.** Реальность — не материя и не энергия. Это волна и её отражения. Пространство — следствие градиента свойств волны, время — счёт накопленных фаз (отражений). Стрела времени не постулат: фаза не отматывается. Всё остальное — масса, гравитация и, да, сознание — вытекает из одной геометрии.
**Ключевая формула — одна, и она управляет всем:**
m = 1 / (1 − η²)
где η — мера рассогласования волны с самой собой. Один и тот же множитель даёт массу, темп времени и частоту. Свободных параметров в ядре нет.
**Что теория уже посчитала против измерений:**
- Красное смещение Солнца: 636 м/с — совпадение с HARPS
- Перигелий Меркурия: 42.96″/век против измеренных 42.98 ± 0.04″ — совпадение. И это не подгонка: решение нашлось само, из единственного правила без свободных параметров — темп времени равен ПРОИЗВЕДЕНИЮ дефицитов внутренних циклов, а не сумме. Из этого же автоматически выходит PPN β = 1 — то, что в ОТО постулируется.
- Отклонение света: 1.7511″ против 1.7508″ у ОТО — совпадение
- Задержка Шапиро: 232.6 мкс двухпутная — совпадение, PPN γ = 1
- Тень Sgr A*: 0.64σ от наблюдаемой, M87*: 0.77σ
- Красное смещение у горизонта: не бесконечность, как в ОТО, а кап −50% — прямое расхождение с ОТО там, где это можно проверить
*Рис. 2. Главный спор теории с ОТО — у горизонта чёрной дыры. ОТО: часы замирают, смещение уходит в −∞. ВР: темп остаётся конечным, смещение упирается в кап −50%. Точки — таблица из препринта.*
**Про число 8/3 — свежая находка.** В законе связи петель R = 1/(1 + k·Δf²) сидит константа k = 8/3. Долгое время это была просто подгонка с разрывом «почему именно 8/3» в шесть миллионов раз. Недавно нашёлся кандидат на вывод: аттрактор η = 1/3 выведен изнутри (максимум функции взаимодействия), прозрачность в этой точке 1 − η² = 8/9, и отношение «прозрачность / рассогласование» даёт ровно (8/9)/(1/3) = 8/3. Без единого подгоночного шага. Бонус: при k = 8/3 критический параметр тени чёрной дыры получается 5.19681 против точного 5.19615 — расхождение 0.013% без всякой калибровки. Честный статус: кандидат, а не доказательство.
*Рис. 3. Слева — аттрактор C(η) с максимумом 1/2 в точке 1/3, из которого выводится 8/3. Справа — закон встречи R(Δf) при k = 8/3 с точными рациональными точками: R(1/2) = 3/5, R(3/4) = 2/5, R(1) = 3/11. Пунктир — убитый кандидат π²/4.*
**Теперь главное — журнал смертей.** Правила теории:
1. Предсказание регистрируется ДО измерения.
2. Убитая гипотеза не воскрешается. Никогда.
3. Подгонка пост-фактум запрещена реестром.
*Рис. 4. Перигелий Меркурия: три варианта механики времени убиты измерением одно за другим (57.28″ и дважды 50.12″ — расхождения в 358 и 179 сигм). Выжило единственное правило — мультипликативный темп. Голубая полоса — допуск измерения 42.98 ± 0.04″.*
Свои руки я в этом журнале мариновал. Примеры: гипотеза «показатель преломления выводится из упаковки волн» — убита собственным слепым тестом, лежит в реестре с пометкой [убито]. Четыре модели темпа времени для перигелия — все убиты по очереди (см. рис. 4), пятое решение — мультипликативный темп — прошло. Ветвь «частотная связь управляет траекторией света» — убита, противоречит тени EHT. Момент, когда собственная теория рвёт твою же красивую идею, — самый полезный опыт из всех.
**А теперь — про ваш мозг.** Из той же геометрии выходит предсказание: свободный цикл нейронной петли должен сидеть на 45 Гц (40 Гц × 9/8 в аттракторе η = 1/3). И у памяти есть своя кривая: забывание — не экспонента, как в учебниках, а степенной хвост с показателем 1/2 — причём разброс эмпирики 0.2–0.5 в литературе объясняется одним и тем же окном измерения. Это проверяемо на существующих данных.
*Рис. 5. Кривая забывания P(t) = erf√(τ/t): платформа удержания, порог вспоминания τ и степенной хвост с показателем 1/2. Экспоненциальное забывание в этой теории невозможно структурно — нет члена диссипации.*
**Что живёт прямо сейчас (ваша очередь бить):**
- Т-2в: в слабом поле квадратичного члена быть НЕ ДОЛЖНО — на оптических часах три конкурирующие теории дадут три разные кривые (0.5 / 1 / 1.5 ε²). На существующих приборах различимо.
- Т-3: пик 45 Гц в ЭЭГ. Честно висит напряжение: литература даёт и 40, и 45. Не закрыто.
- Т-11: кольцо чёрной дыры на 345 ГГц должно быть неотличимо от кольца на 230 ГГц (ахроматичность у горизонта). Данные после 2030-го.
- Т-2б: красное смещение PSR J0740+6620 — предсказание z ≈ 0.278, ждём NICER.
**Что открыто и где мне больно:**
абсолютная шкала расстройки Δf в законе встречи (разрыв 6×10⁶ — как перевести 8/3 в герцы); происхождение константы χ = 0.019 в молекулярной спектроскопии (совпадение с NIST по 12 молекулам с точностью до 0.03%, но я не понимаю, откуда число); структура самополя петли. Честный список дыр, не вуаль.
**Почему Пикабу, а не журнал:**
потому что препринт без критики — это не наука, а дневник. Мне нужны люди, которые скажут «у тебя ошибка в третьем шаге вывода». Протокол честности вшит в теорию: расхождение — не ошибка, а содержание; каждая смерть — в реестр.
Вся выкладка — в комментах по запросу: полный справочник, препринт с реестром тестов, архив состояния с журналом ревизий.
Ломайте. Только по правилам: читать как оппонент, а не как эхо.
Как ауксетики меняют медицину, военное дело и строительство
16 октября прошел студенческий пресс-тур в Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, организованный порталом «Научная Россия». В ходе мероприятия заведующий лаборатории новых материалов и технологий доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН Дмитрий Сергеевич Лисовенко рассказал о материалах с отрицательным коэффициентом Пуассона, о том, как физическая теория помогает «лечить» трещины в напечатанных деталях, и о неожиданных открытиях на стыке механики, биологии и истории.
Фото Елены Либрик/портал «Научная Россия»
Материалы, которые ведут себя «наоборот»
«Мы занимаемся как классическими задачами, так и неклассическими», — начал свое повествование Дмитрий Лисовенко. Если тянуть обычный материал, то его поперечное сечение сжимается. Но существуют материалы, которые ведут себя противоположным образом: при растяжении они расширяются. Их называют ауксетиками, или материалами с отрицательным коэффициентом Пуассона».
Долгое время в науке обсуждались только классические материалы, а ауксетические материалы стали активно изучать лишь в последние 20–30 лет. У ауксетиков есть еще два важных свойства: они иначе изгибаются и сильнее сопротивляются проникновению посторонних объектов по сравнению с классическими материалами.
«Если на обычный, неауксетический материал давить иглой, он растекается, и образуется лунка или дырка. Ауксетики же при давлении, наоборот, стекаются, сжимаются», — пояснил Дмитрий Сергееевич. — Это открывает перспективы для защитных решений — например, для батарей или бронезащиты, хотя для пуль это сложно. Среди идей — медицинский матрас, предотвращающий пролежни, и «растущая» одежда для детей: штаны, которые растягиваются по мере роста ребёнка».
Конструируем свойства, которых нет в природе
Лаборатория новых материалов и технологий ИПМех РАН создает метаматериалы с ауксетическими свойствами. Это материалы, которые конструируют искусственно, чтобы придать им свойства, не встречающиеся в природе. Обычный правильный шестиугольник при растяжении сжимается; чтобы получить обратный эффект, его преобразуют в вогнутый шестиугольник, которыйпри растяжении превращается в прямоугольник и в поперечном сечении расширяется. Структуры можно усложнять, учитывая хиральность — подобие правой и левой руки, когда объекты похожи, но не совмещаются.
«Хиральность, то бишь свойство объекта быть несовместимым со своим зеркальным отражением любой комбинацией вращений и перемещений в трёхмерном пространстве, важна и в фармакологии. Лекарства с разной хиральностью могут подходить или не подходить разным людям», — отметил Дмитрий Лисовенко.
Еще один тип материалов, интересных для исследования — композиты, где при растяжении по одной оси волокна поджимаются, создавая «прошивание» по другой. Третий — кристаллические материалы без дефектов. Лаборатория новых материалов и технологий ИПМех РАН внесла существенный вклад в исследование кристаллических ауксетиков: публикации по этой теме со всего мира часто приходят к ним на рецензирование. По таблице Д.И. Менделеева примерно четверть материалов может проявлять такие свойства.
«В прикладной науке недостаточно красивой формулы — нужна простая модель, которую можно объяснить на пальцах». Для некоторых материалов, проявляющих ауксетические свойства, такой моделью оказался «конфетный фантик»: если тянуть закрученную конфету, она сжимается, а если раскручивать — расширяется», - привел образный пример доктор физико-математических наук.
Нанотрубки задолго до нанотехнологий
Практически весь мир связывает открытие углеродных нанотрубок с 1991 годом, но советскими учеными они были получены ещё в 1952 году — за 40 лет раньше. Их описали физико-химики Леонид Викторович Радушкевич и Всеволод Михайлович Лукьянович. Они опубликовали статью «О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте» в «Журнале физической химии». В работе были представлены 12 фотографий, сделанных с помощью просвечивающего электронного микроскопа, на которых видны скопления нитевидных частиц. Эти изображения считаются первыми в мире электронно-микроскопическими изображениями многостенных углеродных нанотрубок. Тогда не было понятия нанотехнологий, и их называли «червеобразной формой» или «углеродным червяком». Применения в 1952 году новому материалу не нашлось, работы были опубликованы и забыты.
Исследователи из лаборатории новых материалов и технологий ИПМех РАН описывали упругие свойства углеродных нанотрубок: один сотрудник заменял химические связи стерженьками, другой - развивал модель полого цилиндрического стержня. Оказалось, что углеродные нанотрубки тоже могут обладать отрицательным коэффициентом Пуассона, причём, у толстых трубок поведение меняется. Это важно для композитов: одни авторы сообщают об улучшении свойств материалов при добавлении в их состав нанотрубок, другие — об ухудшении, и толщина трубки может быть одной из причин изменения свойств материала, в который они добавляются.
Эксперимент и теория: только вместе
Фото Елены Либрик/портал «Научная Россия»
В современной науке недостаточно быть только теоретиком или только экспериментатором — нужно совмещать оба подхода.
«Раньше, ещё 30–40 лет назад, надо было выбирать какую-то одну специализацию. В современном мире надо совмещать минимум два направления, надо постоянно совершенствоваться, — подчеркнул Дмитрий Лисовенко. — Наша лаборатория следует принципу: теоретические предсказания всегда подтверждаются численными или натурными экспериментам».
Отличное от привычного поведение материалов-ауксетиков при пробивании навело ученых на мысль об их применении в защитных конструкциях. Уникальность ауксетиков проявилась и в том, что при ударе поражающий элемент почти не проникает внутрь материала — энергия перераспределяется по всей поверхности. Например, человек в бронежилете из ауксетического материала получит не глубокую травму, а большой синяк.
«Удар расходится как волна от брошенного камня, только волна распространяется достаточно широко, а камень внутрь почти не проникает», - поделился Дмитрий Сергеевич.
Стенты, авиалопатки и высокие температуры
Нашлось ауксетикам применение и в медицине. Поскольку материал сильно расширяется при растяжении, из него были сделаны кардиоваскулярные стенты, причём, биодеградируемые или биоразлагаемые.
«Мы не только испытываем формулы, но иногда и работаем дизайнерами, — пошутил Дмитрий Лисовенко. — Прямые элементы шестиугольника заменили на криволинейные синусоидальные. Прототипы изготовили на 5-фемтосекундном лазере, испытания проводили в ванночке при 37 градусах под давлением: стент раскрывался лучше изделия из неауксетических материалов более, чем в два раза, что способствовало ускоренному восстановлению гемодинамики (кровотока)».
Еще одно направление деятельности лаборатории новых материалов и технологий — исследование механических свойств материалов для лопаток турбины от реактивного двигателя, работающих при температуре до 1200 градусов. Построить единую теорию для такого материала нереально: приходится исследовать его поэтапно.
«В изготовлении лопаток развитие шло через несколько поколений: сначала зерновая структура, потом пластинчатая, а сейчас монокристаллы. На монокристалле никелевого жаропрочного сплава исследования показали, что ауксетики действительно по-другому изгибается», - сообщил эксперт.
Задача исследования механического поведения материалов осложняется климатическими условиями нашей страны, где копировать решения иностранных ученых зачастую иррационально.
«У нас перепады от минус 50 до плюс 50, чего нет в других странах. То есть нам надо учитывать и повышенную хрупкость материалов, и экстремально низкие, и очень высокие температуры», — сказал Дмитрий Лисовенко.
Лаборатория новых материалов и технологий знаменита не только работой с отрицательным коэффициентом Пуассона, но и работой с отрицательной ползучести: стержень при растяжении вместо удлинения со временем начинает укорачиваться. Этот эффект показан при температурах вблизи 1000 градусов, а при комнатной температуре не наблюдается.
«Дьявол» кроется в деталях?
«Залечить» трещины в металле? Не вопрос! В современном мире многое изготавливается на 3D-принтерах, и в напечатанных деталях очень много дефектов.
«Берут сталь AISI 316L и обрабатывают высокоэнергетическим электроимпульсом — очень коротким, практически мгновенным», — пояснил Д. Лисовенко. Для стали 316L расчёт показывает необходимость 33 электроимпульсных ударов, причём энергия должна каждый раз возрастать: при малых энергиях залечиваются кончики трещин, затем - более глубокие области, на снимках они маркируются цветом, и в итоге дефект становится более округлым. Необработанные дефекты выглядят при большом увеличении пугающе: с острыми иглами и трещинами, а после обработки проблемные места исчезают».
Фото Елены Либрик/портал «Научная Россия»
Изготовление протезов и борьба с аневризмой
Ещё одно направление лабораторных работ — биомеханика. Дмитрий Лисовенко развенчал популярный миф: сидеть с ложкой мёда и ждать нормализации кровотока за счет его поедания бесполезно.
«Иногда атеросклеротические бляшки устроены так, что с одной стороны в них заходит кровоток, а с другой они закрыты и открываются только под кровеносным давлением. Питание и регулирование кровотока важны с молодого возраста, но мед не панацея от повышенного холестерина», — сказал он.
Лаборатория новых материалов и технологий рассматривала задачу разрыва брюшной аневризмы с принципиально новых позиций. Если в парадигме классической гидродинамики кровоток изучали как течение воды в жёсткой трубе, теперь исследователи одновременно учитывают и движение крови, и то, что стенки сосуда «дышат», т.е. применяются FSI-модели (Fluid Structure Interaction).
«Это довольно сложно, потому что там разные расчетные сетки, необходимо компьютер настроить для жидкости, для стенки, сопоставить параметры», — отметил Дмитрий Лисовенко. — На 2D-модели смотрели, как меняются динамическая вязкость и давление, затем стали составлять рекомендации для врачей. Наша лаборатория взаимодействует с одним из хирургических центров, но точных универсальных предсказаний по развитию болезни и прогнозам выздоровления дать нельзя — у каждого человека всё индивидуально».
В биомеханике сложно построить универсальную формулу и рассчитать всё теоретически, поэтому ученые используют связку из двух методов. Сначала компьютерные модели подсказывают возможные сценарии, а затем проводятся натурные эксперименты для их проверки.
В лаборатории этот процесс выглядит так: в стеклянную модель сосуда заливают водно-глицериновую жидкость, а её движение подсвечивают «световым ножом» — очень узким плоским лучом. Так исследователи визуализируют, как движется жидкость при аневризме.
Эксперименты показывают критическую роль закреплений. На примере численной модели в зонах, где динамическая вязкость (визуализированная красным цветом) максимальна, кровь почти не течёт. Там начинает скапливаться тромботическая масса. Со временем она накапливается, внутреннее давление растёт, стенка сосуда утончается, что в итоге приводит к разрыву. Главное отличие такой лаборатории от других — она привносит в модель реальные дефекты: учитывает не только вязкость, но и наличие тромбов, а также износ стенки.
Фото Елены Либрик/портал «Научная Россия»
От биоматериалов до куполов
Дмитрий Сергеевич Лисовенко поднял важную проблему: стандартов по определению механических свойств биоматериалов практически нет.
«В научном мире испытания проводят каждый, как умеет, в зависимости от эксперимента», — отметил он. — В прошлом году было доказано, что для получения точных данных отношение длины образца к его поперечному сечению должно составлять примерно 1 к 5 (как и для обычных конструкционных материалов). Если брать маленькие кубики, значения прочности получаются заниженными. Это имеет прямое практическое значение для протезирования. При осколочных ранениях осколок может войти в мышцы и вынести часть кости. Очень важно, на каких образцах тестировать биоматериалы, чтобы правильно подобрать человеку соответствующий протез».
Одна из задач коллектива физиков ИПМех РАН — поиск формы оптимального купола. Например, дано здание с круглым основанием, на которое нужно поставить купол известной высоты и объёма.
«Конструкция находится под действием собственного веса, и наложено условие прочности: трещины появляться не должны. Требуется найти форму с минимальным весом. Вторая задача усложняется дополнительным условием, учитывающим специфику нашей страны – снеговой нагрузкой. Когда коллеги получили решение, они долго не могли прийти в себя: оказалось, что оптимальный купол — без «мыши» (отверстия в вершине). Этот парадоксальный вывод был опубликован около десяти лет назад в «International Journal of Fracture». Выяснилось, что предки тысячу-две тысячи лет назад уже строили именно такие купола, хотя не обладали современным математическим аппаратом», - заключил Дмитрий Лисовенко.
В финале лекции доктор физико-математических наук привёл два образа, иллюстрирующих единство науки и искусства: благодарность физика Томаса Кинга своему учителю за открытие «прекрасного мира теории упругости анизотропного тела». При работе с реальными кристаллическими материалами понимание анизотропии и симметрии становится ключевым, а также лестницу и картины Морица Эшера, нидерландского художника-графика, апологета симметрии, характерной для кристаллографии.
Нанотрубки в разряде: другой ракурс
Современные исследования углеродных нанотрубок ведутся не только в ИПМех РАН. Свой вклад в эту тему вносит и Лаборатория углеродных наноматериалов Российского нового университета (РосНОУ), где работают ведущий научных сотрудник Вадим Аскерович Вагапов и завлаб Ольга Валентиновна Демичева. Здесь важно сразу оговориться: в РосНОУ не изучают ауксетические свойства материалов и отрицательный коэффициент Пуассона. Здесь в фокусе иное, но не менее перспективное направление — поведение многослойных углеродных нанотрубок в газовом разряде.
Вадим Аскерович и Ольга Валентиновна обнаружили эффект возникновения цилиндрических образований из насыпного слоя многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) марки ДЕАЛТОМ и их последующей стабилизации в середине межэлектродного пространства в условиях барьерного искрового газового разряда атмосферного давления. В экспериментах такие образования могли отрываться от поверхности порошка и «левитировать» между электродами, образуя вместе с искровыми промежутками отдельный вертикальный разрядный столб. При росте тока многочисленные разряды могли вырождаться в одиночный столб с цилиндрическим образованием МУНТ посередине.
Механизм эффекта связывают с необычным сочетанием свойств нанотрубок: высоким контактным сопротивлением в агломератах и низким сопротивлением отдельных МУНТ, их автоэмиссионной способностью, собственной ёмкостью и малой удельной плотностью. Вертикальная стабилизация объясняется отрицательной обратной связью за счёт разности токов «входящего» и «исходящего» разряда, а горизонтальная — действием силы Лоренца — Ампера и, предположительно, поляризацией агломератов с образованием дипольных цепочек. Практический интерес здесь связан с возможностью макро- и микротранспорта нанотрубок в разряде под управлением магнитного поля; дальнейшие исследования должны уточнить поведение эффекта в разных газах, при разных давлениях и в вакууме, а также резонансные явления и взаимодействие плазмы с МУНТ.
Благодаря исследованиям РосНОУ, материаловедческая картина становится шире. Рядом с ауксетиками и метаматериалами с отрицательной ползучестью существуют и другие «неклассические» объекты — например, нанотрубки, которые в газовом разряде ведут себя как управляемые микро- и макроструктуры. Это ещё один пример того, что будущее технологий связано не с копированием природы, а с конструированием новых физических эффектов на микроуровне.
Фото Елены Либрик/портал «Научная Россия»
Вместо послесловия
История, рассказанная Дмитрием Сергеевичем Лисовенко, демонстрирует фундаментальный сдвиг в современной инженерной и фундаментальной науке. Главный закономерный вывод заключается в том, что будущее технологий лежит не в слепом копировании природы, а в осознанном конструировании новых физических законов на микроуровне.
Материалы с отрицательным коэффициентом Пуассона (ауксетики) и метаматериалы с отрицательной ползучестью — это не просто курьезы физики, а инструменты, позволяющие решать задачи, которые вчера считались неразрешимыми. Мы видим, как теоретическая механика напрямую спасает жизни: от биодеградируемых стентов, раскрывающихся вдвое лучше классических, до бронежилетов, превращающих смертельное проникающее ранение в обширный, но неопасный синяк.
При этом доклад Лисовенко убедительно доказывает, что никакая, даже самая совершенная математическая модель не работает в отрыве от реальности. Компьютерные симуляции аневризмы или расчет оптимальной формы купола требуют обязательной верификации натурным экспериментом. Только привнося в модель реальные дефекты — тромботическую массу, микротрещины от 3D-печати или экстремальные перепады температур от минус 50 до плюс 50, свойственные нашей стране, — ученые получают результат, применимый на практике.
Символичным и закономерным итогом становится исторический экскурс: открытие углеродных нанотрубок в 1952 году советскими учеными и интуитивное строительство идеальных куполов без «мыши» нашими предками. Это напоминает о том, что Россия исторически находится на переднем крае материаловедческих открытий.
В конечном счете, рассказ Дмитрия Сергеевича стирает границы между дисциплинами. Физика помогает фармакологии через изучение хиральности, механика объясняет работу кардиостимуляторов, а кристаллография находит общий язык с графикой Эшера. Наука перестает быть набором разрозненных формул и снова становится единым инструментом познания, где асимметрия картины и симметрия кристалла — лишь разные грани одной истины. Главный урок для нового поколения инженеров прост: чтобы двигать прогресс, нужно не бояться нарушать привычные законы, но при этом всегда проверять свои смелые гипотезы строгим языком эксперимента.
При этом важно видеть всю широту материаловедческого поиска: пока в ИПМех РАН развивают ауксетики и метаматериалы, в РосНОУ Ольга Демичева и Вадим Вагапов исследуют нанотрубки в барьерном искровом разряде — направление иное, но не менее перспективное. Общий вывод от этого только усиливается: прорыв рождается там, где теория, эксперимент и неожиданные свойства материалов встречаются вместе.
Автор – Алена Юрченко, фото Елены Либрик/портал «Научная Россия».
Смотри, сама идея пофантазировать о физике чёрных дыр — совершенно нормальная история. Но давай всё-таки отделять физическую гипотезу от красивой метафоры, а то у тебя тут «сломанный телепорт», «пространственный шум» и «информация питает чёрную дыру», а с физическим механизмом пока, мягко говоря, не густо.
Первый вопрос: почему пространство должно разрываться именно на горизонте событий?
В классической общей теории относительности горизонт — не стенка, не мембрана и не граница, при пересечении которой Вселенная обязана развалиться на пиксели. Для достаточно массивной чёрной дыры свободно падающий наблюдатель может пересечь горизонт, не обнаружив там никакого особенного локального события. Это не значит, что внутри всё безобидно: приливные силы и кривизна пространства-времени могут стать катастрофическими глубже. Но мгновенный топологический разрыв именно на горизонте — это уже твоё дополнительное предположение. И его ещё предстоит обосновать.
Второе: каким образом разные события пересечения превращаются в разрыв пространства?
То, что разные части тела пересекают горизонт в разных событиях пространства-времени, совершенно не означает, что между ними исчезает физическая связь. Ты описал явление, а затем без промежуточного доказательства объявил его следствием разрушения геометрии. Но между этими двумя утверждениями зияет логическая дыра. И, прости за каламбур, одной аналогией со сломанным телепортом её не закрыть.
Третье: что именно бесконечно дробится и по каким законам?
Материя, квантовые поля, квантовые состояния и геометрия пространства-времени — это не взаимозаменяемые понятия. Если ты предполагаешь бесконечное дробление, необходимо определить, какие физические величины изменяются, как эволюционирует состояние системы и что происходит с энергией-импульсом. Если речь о топологическом переходе, нужна математическая модель этого перехода. Иначе слово «бесконечное» просто придаёт гипотезе драматизма, но не добавляет ей физического содержания.
Со светом у тебя отдельная проблема.
Фотон не является крошечным шариком с фиксированной длиной и чётко очерченными краями, который можно разорвать на части. Его волновой пакет определяется квантовым состоянием. А для объяснения того, почему свет не может выбраться из-за горизонта, вообще не требуется уничтожать фотон: внутри горизонта будущенаправленные световые сигналы не могут достичь внешней области пространства-времени.
То есть свету не нужно переставать существовать, чтобы не иметь возможности сбежать. Ты предлагаешь дополнительный механизм там, где уже есть геометрическое объяснение. Какое конкретное предсказание этот механизм добавляет?
И вот мы подходим к самому интересному — росту чёрной дыры.
Ты спрашиваешь, как чёрная дыра увеличивает массу, если структура падающего вещества разрушена. Но почему сохранение структуры вообще должно быть условием роста?
Масса-энергия объекта и его привычная нам организация на атомы, молекулы или другие составляющие — разные вещи. Падающее вещество может терять свою первоначальную структуру, а его энергия всё равно вносит вклад в массу чёрной дыры. В рамках классической общей теории относительности никакого дополнительного «информационного топлива» для этого вводить не требуется.
А фраза о поглощении квантового шума вакуума — это уже ещё одна гипотеза поверх первой. Квантовые флуктуации вакуума сами по себе не доказывают существования неисчерпаемого источника энергии, который чёрная дыра может поглощать и за счёт которого расти.
Наконец, сохранение квантовой информации — действительно серьёзная проблема теоретической физики. Но информация не становится дополнительным топливом просто потому, что мы произнесли слово «квантовая».
Разумеется, это не исключает того, что полноценная теория квантовой гравитации однажды изменит наши представления о горизонте событий. Но для этого нужны конкретная модель и физические следствия, а не просто новое название для предполагаемого процесса.
Поэтому у меня к твоей гипотезе один главный вопрос: какое проверяемое предсказание она даёт, которого нет в существующей теории?
Что мы должны наблюдать? Какое уравнение должно измениться? При каких условиях возникнет разрыв? Как отличить его последствия от обычной релятивистской геометрии и известных квантовых эффектов?
Вот когда появятся ответы, можно будет предметно обсуждать новую физическую модель.
И да, я совершенно не против смелых гипотез. Наука без них никуда не движется. Но между «я предполагаю, что пространство разрывается» и «я построил модель, в которой пространство разрывается по такому-то закону» есть небольшая разница. Собственно, в ней и заключается вся работа теоретического физика.
Топологический разрыв — это не объяснение само по себе. «Квантовая каша» — не физическая величина. А красивая аналогия, увы, не заменяет уравнений.
Теория открытого окна. Почему стоит открыть окно, как кто-то обязательно приходит пиздеть под ним?
У меня есть одна бытовая теория, и я хочу проверить, сталкивался ли кто-нибудь с таким же явлением.
Живу в многоквартирном доме. Под окном — обычный тротуар. Не лавочка, не остановка, не вход в подъезд, не магазин. Просто тротуар, по которому люди ходят по своим делам.
И вот какая закономерность меня достала.
Закрытое окно. Тишина. Никто не останавливается непосредственно под ним и не устраивает там дискуссионный клуб.
Открываю окно проветрить комнату, ухожу заниматься своими делами — и через некоторое время обязательно кто-нибудь приходит. Останавливается ровно под моим окном и начинает разговаривать.
Причём люди могли бы остановиться на три метра раньше. Или пройти ещё три метра. Или вообще продолжить идти. Но нет, почему-то надо встать именно здесь.
Я нахожусь в квартире, меня не видно. Я не выглядываю, не разговариваю с ними, не включаю музыку и никак не пытаюсь привлечь внимание.
Их разговоры абсолютно рандомны. Обсуждают свои дела, разговаривают по телефону, общаются друг с другом. Никакого отношения ко мне или моей квартире.
То есть это не история про то, что кто-то следит за мной или пытается что-то сообщить. Люди просто приходят на совершенно обычный участок тротуара и разговаривают.
И самое интересное: по моим наблюдениям, это происходит практически каждый раз, когда я открываю окно.
Я понимаю, что человеческая память избирательна. Мы замечаем то, что нас раздражает, и можем не запоминать случаи, когда ничего не произошло. Понимаю и то, что открытое окно позволяет лучше слышать улицу.
Но последнее объясняет только то, почему я слышу разговоры. Оно не объясняет, почему люди физически останавливаются именно под окном.
Поэтому у меня возникла идея: а что, если попробовать проверить это систематически?
Пока у меня есть три гипотезы.
1. Обычное совпадение.
Люди останавливаются там независимо от того, открыто окно или нет. Просто совпадения кажутся закономерностью.
2. Эффект восприятия.
Остановок не становится больше, просто при открытом окне я лучше слышу происходящее и сильнее обращаю на него внимание.
3. Реальный эффект.
При открытом окне люди действительно чаще останавливаются непосредственно под ним. Возможно, на это влияет какой-то фактор, который пока не очевиден.
Последняя гипотеза не означает, что прохожие специально приходят к жильцу. Сначала нужно выяснить, есть ли вообще статистическая закономерность.
И вот здесь начинается самое интересное.
Я хочу провести эксперимент продолжительностью 14 дней.
План такой:
Каждый день проводить два наблюдения по 20 минут.
В одном периоде окно открыто, в другом закрыто.
Порядок условий заранее определять случайным образом, чтобы не подстраиваться под появление людей.
Считать все остановки непосредственно под окном, если человек или группа остаются там не менее 30 секунд.
Записывать количество прохожих, время суток и продолжительность наблюдения.
Сравнивать частоту остановок при открытом и закрытом окне.
Получится 28 периодов наблюдения и 9 часов 20 минут суммарно.
Если при открытом окне остановок окажется заметно больше, это ещё не докажет, что окно стало причиной. Нужно будет учитывать случайность, поток людей и другие факторы. Но появится основание продолжить исследование.
Если разницы не будет, придётся пересмотреть первоначальное впечатление.
Если событий окажется слишком мало, эксперимент нужно будет продлить.
Идеально, если подобные наблюдения смогут провести другие люди у себя дома, по одинаковым правилам. Тогда можно будет проверить, повторяется ли эффект в разных дворах.
Первый вопрос: кто-нибудь замечал подобное у себя? Не просто шум под окном, а именно повторяющуюся последовательность: открываешь окно — через некоторое время люди останавливаются непосредственно под ним.
Второй вопрос: как вы думаете, какие ещё объяснения стоит проверить?
Третий вопрос — к тем, кто разбирается в статистике и научных исследованиях: достаточно ли такой методики для пилотного эксперимента? Что я упустила?
Я не утверждаю, что открытое окно каким-то образом притягивает прохожих. И не пытаюсь выдать бытовое наблюдение за научное открытие.
Мне действительно интересно выяснить, есть ли закономерность или мы имеем дело с совпадением и особенностями восприятия.
Предлагаю не просто спорить, а попробовать проверить.
Если у вас есть похожая история — рассказывайте. Особенно интересно, если вы замечали это многократно и можете описать конкретные условия.
И если у кого-то есть идеи, как сделать эксперимент точнее, тоже пишите. Хочется проверить гипотезу так, чтобы результат был интересен даже тем, кто изначально в неё не верит.
