Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Научные достижения

Теоретические и эмпирические достижения физиков за 2017 год можно свести к семи ключевым направлениям. При этом некоторые результаты, к которым пришла наука, противоречат друг другу. Но это нормально: процесс познания продолжается.

Водород превратился в металл

Год начался с обретения святого Грааля — физикам удалось превратить водород в металл. Эксперимент подтвердил теоретические разработки первой половины прошлого века. Исследователи из Гарвардского университета охладили элемент до −267 градусов Цельсия и подвергли давлению в 495 гигапаскалей, что больше чем в центре Земли.

Экспериментаторы сами сравнили получение первого на планете металлического водорода с обретением священной чаши — главной цели легендарных рыцарей. Но остался открытым вопрос, сохранит ли водород свои свойства, когда ослабнет давление. Физики надеются, что нет.

Путешествия во времени возможны

Пересмотреть концепцию времени предложили теоретики из Университета Вены и Австрийской академии наук. По законам квантовой механики, чем точнее часы, тем скорее они подвергают поток времени эффекту квантовой неопределенности. И это ограничивает возможность наших измерительных приборов, независимо от того, насколько они хорошо сделаны.

Измерить время невозможно. Зато в нем можно путешествовать, используя искривления, утверждает ученый из Университета Британской Колумбии (Канада). Правда, пока это только теоретический допуск. Для создания реальной машины времени нет необходимых материалов.

Зато перемещаться в прошлое способны квантовые частицы, точнее влиять на другие частицы во времени. Эту теорию в 2017 году подтвердили ученые из Чепменского университета (США) и Института теоретической физики Периметр (Канада). Их теоретические изыскания привели к любопытному выводу: либо физические явления способны распространяться в прошлое, либо наука столкнулась с нематериальным способом взаимодействия частиц.

Темной энергии не существует. Но это не точно

Споры о темной энергии — гипотетической константе, объясняющей расширение Вселенной — не прекращаются с начала тысячелетия. В этом году физики пришли к выводу, что темной энергии все-таки не существует.

Ученые из Будапештского университета и их коллеги из США предположили, что ошибка кроется в понимании структуры Вселенной. Сторонники концепции темной энергии исходили из того, что материя однородна по плотности, а это не так. Компьютерная модель показала, что Вселенная состоит как бы из пузырей, и это снимает противоречия. Темная энергия больше не нужна для того, чтобы объяснить необъяснимые явления.

Впрочем, модель, построенная на суперкомпьютере Даремского университета (Британия) привела астрофизиков к прямо противоположным выводам. И данные магнитного альфа-спектрометра с Международной космической станции подтвердили, что темная энергия все-таки существуют. Это независимо друг от друга констатировали две группы исследователей: из Германии и из Китая.

А главное, XENON1T, самый чувствительный в мире детектор темной материи, дал первые данные. Правда, положительных результатов пока нет. Но ученые довольны, что система вообще работает и демонстрирует минимальные погрешности.

Гравитация — ключ к другим измерениям

Физики давно мечтают построить теорию всего — систему, которая исчерпывающе описывала бы реальность. Не позволяет одно из четырех фундаментальных взаимодействий — гравитация. Частицы, которые переносили бы гравитационное взаимодействие, не обнаружены. А значит, в соответствии с законами квантовой механики, нет и волн.

Остроумное решение проблемы предложили ученые из института Макса Планка. По их мнению, гравитационное поле возникает именно в тот момент, когда квантовая волна становится частицей.

Еще одно препятствие к построению теории всего — отсутствие действия обратного силе притяжения, этот фактор тоже нарушает симметрию идеальных формул. Впрочем, ученые из Университета штата Вашингтон в апреле 2017 создали вещество, которое ведет себя так, будто у него отрицательная масса. Эффект достигался и ранее, но никогда результат не был таким точным и определенным.

Интерес к изучению гравитации увеличивает теория, согласно которой тяготение подвержено влиянию из других измерений. Физики из Института Макса Планка (Германия) намерены, применив самые современные детекторы гравитационных волн, подтвердить или опровергнуть существование других измерений уже через год. В конце 2018-го или самое позднее — в начале 2019 года.

Квантовая механика обречена

Нетрудно заметить, что большинство открытий современной физики связано с изучением квантовой механики. Тем не менее, ученые заявляют, что квантовая теория в современном виде долго не продержится. И ключом к пониманию мира станет новая математика.

В свете таких высказываний непонятно как воспринимать новость о том, что экспериментаторам из Института Нильса Бора впервые в истории науки удалось заставить кубиты вращаться в обратную сторону. Или о том, что второй закон термодинамики при определенных обстоятельствах неприменим в квантовом мире, как утверждают физики из МФТИ. Возможно, все это стоит воспринимать как подтверждение действующей теории. Возможно, — как шаг в сторону новой физики, которая еще точнее опишет реальность.

А пока ученые продолжают искать явления, которые примирят миры Эйнштейна и Ньютона. Возможно, в этом поможет экситон — новая форма материи. Кстати, он оказался конденсатом, хотя до сих пор теоретики много спорили об его природе.

Управление светом

Замечательные результаты в 2017 году были достигнуты в оптике — одном из самых востребованных разделов физики. Именно он заставляет все эффективнее работать беспроводные сети, мобильные устройства и компьютерную память.

В этой области физики из России, Швеции и США добились, казалось бы, невозможного: прозрачный материал полностью поглотил свет. Ученые получили парадоксальный результат, меняя интенсивность падающего луча.

И еще один невероятный эксперимент. Оптики из Гарвардского университета создали волновод с нулевым преломлением. В нем свет перестал быть волной — повел себя как бесконечная длинная фаза. Для достижения такого эффекта исследователи применили метаматериалы, причем использовали не форму призмы, как в предыдущих опытах, а сделали подобие прямого провода. Но самой сложной задачей оказалось не создание прибора, а доказательство его эффективности.

Мы не в матрице

И еще одно важное открытие, сделанное в 2017 году. Мир реален, мы все-таки живем не в матрице, что бы ни утверждали философы и фантасты. Для кого-то это хорошая новость, для кого-то плохая. Физики просто констатируют факт. Точнее, приводят систему доказательств, которую в будущем можно опровергнуть. Или дополнить так, что от изначального утверждения ничего не останется.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

ИИ от Microsoft нарисовал птицу по текстовому описанию
Искусственный интеллект
Создан простой тест качества питьевой воды ценой в $1,3
Идеи
ИИ и генная терапия: прорывные технологии 2018 года в медицине
Рейтинг лучших
NASA провело испытания ракетного двигателя с напечатанными деталями
3D-печать
«Для Visa биткойн — это не деньги»
Криптовалюты
1,5 млн электрокаров и другие рекорды «чистой» энергетики в 2018 году
Мнения
Транспорт будущего
Honda выпустит электроскутер со съемными батареями
Разработаны «атомристоры» — сверхтонкие запоминающие устройства
Микроэлектроника
Mitsubishi заменит зеркала заднего вида на своих авто камерами с ИИ
Транспорт будущего
Криптовалюты
Придуманную россиянами криптовалюту раздают по монете за 1000 шагов
Обнаружен новый сверхпроводящий сплав с уникальными свойствами
Новые материалы
Стартап Plenty откроет 300 вертикальных ферм в Китае
Еда будущего
Apple вернет в США 20 тысяч рабочих мест и $350 млрд
Кейсы
ИИ для прогнозирования преступлений признали некомпетентным
Искусственный интеллект
Nomad — беспроводная универсальная зарядка для путешественников
Беспроводная зарядка
В Гарварде разработали самого маленького дельта-робота
Робототехника
ИИ может спрогнозировать будущий коррупционный скандал
Искусственный интеллект
Генпрокуроры 21 штата обжаловали отмену сетевого нейтралитета
Сетевой нейтралитет
В США впервые применят CRISPR для лечения рака
Борьба с раком
Брат Илона Маска запускает школьную программу для фермеров будущего
Умное фермерство
Электромобили
BMW выпустит конкурента Tesla Model 3 с запасом хода 700 км
Ученые приблизились к созданию прозрачных солнечных панелей
Солнечные панели
Биткойн
Братья Уинклвосс потеряли $600 млн своего биткойн-состояния за два дня
Книга заявок на предварительное ICO Telegram уже переполнена
ICO
Климатическая катастрофа откладывается, но расслабляться нельзя
Изменение климата
Стартап Dedrone помогает защититься от атак дронов
Беспилотники
Google запустила облачный сервис для обучения ИИ
Искусственный интеллект
Крупнейший банк Японии запускает свою криптовалюту
Криптовалюты
Samsung втайне разрабатывает 5G-модем для смартфонов
Переход на 5G
Стартап будет раздавать интернет со спутников над Афганистаном
Кейсы
Чип Blocklet позволит устройствам IoT подключаться к блокчейну
Блокчейн
Новая система научит умный дом экономить энергию
Энергосбережение
Биометрия
Visa встроила в платежные карты сканер отпечатка пальца
Инвестиции в «чистую» энергетику в 2017 году росли благодаря Китаю
Тренды
Инженера Google и Uber Левандовски вновь обвинили в мошенничестве
Кейсы
Евросоюз запретит одноразовую пластиковую упаковку к 2030 году
Тренды
Концепты
Немецкий дизайнер разработал складное колесо
В МТИ втрое увеличили КПД термоэлектрических устройств
Чистая энергия
Приложение-контрацептив привело к росту числа абортов
Кейсы
Геном беглого раба воссоздали по ДНК его потомков
Генетика
GM признали лидером беспилотных технологий
Беспилотный транспорт
Треть жителей Китая и Индии хотели бы стать киборгами
Тренды
Умные стекла будут обогревать здания
Умный дом
Универсальная банковская карта запущена в Англии
Финтех
The Abyss проведет первый в мире Token Sale по модели Бутерина
ICO
«В 2018 году курс биткойна достигнет $100 000»
Блокчейн
РНК-терапия побеждает боль лучше традиционных лекарств
Медицина будущего
Идеи
КПД перовскитных солнечных модулей удалось повысить до 66%
Насилие в компьютерных играх не влияет на психику игроков
Видеоигры