W skrócie - gość stworzył lekki kodek audio. Wielu to robiło, ja też (dawno temu). Ale tacy ludzie potrzebują promocji, bo wyważają na nowo już otwarte drzwi, z tym że w kreatywny sposób. Ponadto, takie materiały uczą podstaw, które z kolei umożliwiają zrozumienie bardziej złożonych mechanizmów (w tym przypadku kompresji danych).
Szczegółowe, ale raczej dla większości zrozumiałe, wyjaśnienie w zasadzie banalnego generowania obrazów i wideo przy użyciu modeli dyfuzyjnych - https://en.wikipedia.org/wiki/Diffusion_model . Wyjaśnia jednocześnie powiązania tych modeli z fizyką i przestrzeniami fazowymi w matematyce.
Wyjaśnienie - rotor Flettnera to alternatywny napęd aerodynamiczny w postaci pionowo obracającego się cylindra, który wykorzystuje efekt Magnusa do generowania siły nośnej. Wynaleziony przez niemieckiego inżyniera Antona Flettnera w latach 20. XX wieku, działa jak żagiel - gdy wiatr napotyka wirujący cylinder, powietrze przyspiesza po jednej stronie i zwalnia po przeciwnej, tworząc różnicę ciśnień. Ta różnica ciśnień skutkuje powstaniem siły prostopadłej do kierunku wiatru, która może napędzać statek do przodu. Rotor składa się z cylindra z blachy lub tworzywa sztucznego z dużymi kołnierzami na końcach, które utrzymują przepływ powietrza i zwiększają efektywność. Pierwszym statkiem z tym napędem był Baden-Baden. Współczesne rotory Flettnera mogą zmniejszyć zużycie paliwa o 5-20% i są instalowane jako wspomagający system napędowy na tankowcach, masowcach i statkach towarowych. Ich skuteczność jest około dziesięć razy większa niż tradycyjnych żagli - jeden metr kwadratowy rotora ma moc porównywalną z dziesięcioma metrami kwadratowymi płótna żaglowego.
Baaardzo wyczerpująca analiza pewnej ciekawej katastrofy morskiej, która była punktem zwrotnym w dziedzinie bezpieczeństwa żeglugi i zadań straży przybrzeżnej (w każdym razie w USA). Ale i tak polecam.
Odkryto nową molekularną odmianę azotu - sześcioazot, która może być prawdziwym przełomem w chemii materiałów wybuchowych. Ta molekuła składa się z sześciu atomów azotu połączonych w linię i można ją otrzymać w dość prosty sposób - przepuszczając chlor przez azydek srebra w temperaturze pokojowej. Co najciekawsze, związek ten uwalnia przy rozkładzie aż 180 kcal/mol energii, co jest ponad dwukrotnie więcej niż w przypadku TNT. Udało się go nawet zagęścić do postaci cieczy w niskich temperaturach, co otwiera nowe możliwości praktycznego zastosowania.
2700-letni kosmetyk z irańskiego grobu
Archeolodzy natknęli się na fascynujące znalezisko w starożytnym grobie w Iranie - szczelnie zamkniętą ceramiczną fiolkę z zachowanym czarnym pigmentem sprzed około 2700 lat. Analiza wykazała, że ten starożytny kohl (kosmetyk do podkreślania oczu) składał się głównie z tlenku manganu i grafitu mineralnego, co jest dość nietypowe jak na tamte czasy. Brak śladów organicznych lepiszczych sugeruje, że pigment przechowywano jako suchy proszek, a przed użyciem rozcierano z wodą lub olejem. Ciekawe, że użycie grafitu może wynikać z jego lokalnej dostępności oraz praktycznych zalet - daje metaliczny połysk i dobrze przylega do skóry.
Elektroosadzanie złota w przyrodzie
Geologowie wpadli na genialny pomysł wyjaśnienia, skąd biorą się bogate żyły złota w kwarcu - może to efekt naturalnego elektroosadzania! Teoria brzmi bardzo logicznie: kryształy kwarcu są piezoelektryczne, więc pod wpływem nacisków tektonicznych generują ładunki elektryczne, które mogą wytrącać złoto z roztworów hydrotermalnych. Eksperyment to potwierdził - gdy naukowcy naciskali kryształy kwarcu zanurzone w roztworze soli złota, rzeczywiście wytrącały się na nich złote nanocząstki. To mogłoby tłumaczyć, dlaczego w niektórych miejscach na Ziemi powstają tak bogate koncentracje tego szlachetnego metalu, mimo jego ogólnej rzadkości w skorupie ziemskiej.
@dez_ Nie. Bo to bez sensu w tym kontekście. Przeczytaj cały wpis na tym blogu. Tam chodzi o to, że kwarc jest przez bardzo długi czas (najpewniej przez miliony lat) poddawany zmiennym ciśnieniom. Generuje to ładunek elektryczny. To on przyspiesza agreagcję złota. To nie jest wydajny proces, jedynie wydajniejszy w warunkach naturalnych, niż inne.
Jest też drugi problem - zawartość złota w oceanach jest bardzo mała. 1 gram na sto milionów ton (circa metrów sześciennych) wody. O ile w oceanach jest jakieś 20 milionów ton złota, o tyle wody jest w cholerę więcej.
Matematyka to dosyć szeroka dziedzina. Tak szeroka, jak tylko możemy ją objąć, bo w praktyce nie ma ona granic. Jest również wewnętrznie różnorodna, acz różnice pomiędzy jej działami są często ogromne. Mimo jednak swej wewnętrznej różnorodności, wielu marzy o znalezieniu wspólnego mianownika dla wszystkich tych dziedzin, wspólnych fundamentów, pierwotnego wzorca, języka unifikacji. To się po prostu czuje, czasem widzi symptomy tych powiązań, ale brakuje pełnego zrozumienia współzależności.
W 2024 roku zespół dziewięciu matematyków pod przewodnictwem Dennisa Gaitsgory'ego i Sama Raskina dokonał czegoś, co wielu uważa za jeden z najważniejszych przełomów w matematyce ostatnich dekad. Udowodnili geometryczną hipotezę Langlandsa w pracy rozciągającej się na ponad 800 stron w pięciu artykułach. To osiągnięcie, które zajęło trzy dekady, stanowi kluczowy krok w kierunku tego, co Edward Frenkel nazywa wielką zunifikowaną teorią matematyki. Cała ta historia zaczęła się od 17-stronicowego odręcznego listu, który Robert Langlands napisał do André Weila w 1967 roku, mając zaledwie 30 lat i wizję, że pozornie niepowiązane obszary matematyki są w rzeczywistości głęboko ze sobą połączone.
Program Langlandsa działa jak matematyczny kamień z Rosetty, łącząc trzy fundamentalne domeny: teorię liczb (zajmującą się liczbami pierwszymi i arytmetyką), geometrię (opisującą kształty i powierzchnie) oraz ciała funkcji (uogólnienia równań wielomianowych). Geometryczna hipoteza Langlandsa ustanawia korespondencję między dwoma matematycznymi światami - stroną spektralną, która zawiera reprezentacje grup fundamentalnych powierzchni Riemanna, oraz stroną automorficzną z jej specjalnymi obiektami geometrycznymi zwanymi "eigensheaves" (nie wiem, jak to będzie w polskiej nomenklaturze topologicznej - snop równania własnego brzmi bardzo odlotowo). To trochę jak z transformacją Fouriera, która rozkłada złożone fale dźwiękowe na składowe częstotliwości, tylko że tutaj mamy do czynienia z o wiele bardziej skomplikowanymi falami geometrycznymi.
Dowód wymagał stworzenia niezwykle wyrafinowanego aparatu matematycznego, który zespół budował przez dziesięciolecia zgodnie z filozofią "podnoszącego się morza" Alexandra Grothendiecka. Czyli budowania aparatu teoretycznego od dołu, od szczegółu do ogółu.
Dlaczego ten dowód nazywany jest krokiem w kierunku wielkiej zunifikowanej teorii matematyki? Odpowiedź tkwi w tym, że pokazuje on fundamentalną jedność pozornie niezwiązanych konceptów matematycznych. Geometryczna hipoteza Langlandsa dostarcza matematycznego słownika, który pozwala badaczom atakować problemy w tym obszarze matematyki, który jest najkorzystniejszy dla danego zagadnienia. To nie tylko abstrakcyjna teoria - ma połączenia z fizyką teoretyczną, szczególnie z teorią pola kwantowego i teorią strun, a także potencjalne zastosowania w informatyce kwantowej i kryptografii.
Choć ten dowód stanowi monumentalne osiągnięcie, mimo że daje nadzieję na pełną unifikację, to obnaża również mnogość zagadnień, które trzeba jeszcze opisać, by zbliżyć się do tego celu.
@ataxbras Daj znać jak im wyjdzie, że jednak Hipoteza Continuum ma jakąś odpowiedź. Jakieś 20 lat temu na studiach się założyłem że znajomym. ( ͡° ͜ʖ ͡°)
...tylko od jakichś 15 lat nie utrzymuję z nim kontaktu, i nie mam numeru, ale to już osobny, i raczej trywialny problem.
@LondoMollari Jeszcze trochę poczekasz. Bo program Langlandsa akurat nie obejmuje tego zakresu. A poza tym, niezależność hipotezy continuum od aksjomatyki ZF plus aksjomatu wyboru (on się zawsze musi wcisnąć ) powoduje, że właściwie brakuje punktu zaczepienia (bo nie da się w obrębie tej aksjomatyki nic z tą hipotezą udowodnić). Z tego co właśnie sobie poszukałem wynika, ze może rozszerzenie aksjomatyki coś pomoże, ale chyba nikt w to nie wierzy.
Wczoraj, uraczyłem Was tym wpisem o odwzorowaniu logistycznym. Najwidoczniej, #niemraodfizy , Sabina, zgapiła pomysł i opublikowała 10 ciekawostek matematycznych na swoim kanale. Włączając w to odwzorowanie logistyczne.
No plagiat jak nic .
Na te matematyczne ciekawostki zakładam tag #dzikamatematyka, żeby można było blokować to nudziarstwo.
@mordaJakZiemniaczek Wybacz, ale to ten dupek, Professor Dave, prezentuje właśnie antynaukowe i ideologiczne podejście. Obejrzałem jego materiał do momentu, jak próbował przyczepić Sabinie wspieranie kontranaukowości amerykańskiej prawej strony i pokazywał flagi ze swastyką. A dalej oglądał nie będę, bo gość jest radykałem na jakiejś tam stronie pojebanego, politycznego spektrum.
Z mojej perspektywy ta historia zaczęła się w zamierzchłych czasach, cztery dekady temu. To portal starych ludzi, więc niektórzy z tutejszych bywalców spędzali wtedy czas na rzucaniu kamieniami w brontozaury pod czujnym i pamiętliwym okiem przyszłej premier Kopacz, inni próbowali ujeżdżać welociraptory, jeszcze inni łowili amonity. A ja? Wrzaski latających pterodaktyli mnie przerażały, więc czytałem sobie przy tłuszczowym kaganku magiczne znaki wydrapane na łupkowych płytach.
Jedną z książek, które straszliwie mnie wtenczas skrzywiły i spowodowały, że już nigdy nie spojrzałem na matematykę tak, jak przedtem, była ta o temacie dzisiejszej opowieści.
Wszystko zaczyna się niewinnie. Od pytania o to, jak opisać rozwój populacji. W XIX wieku belgijski matematyk Pierre François Verhulst próbował zrozumieć, jak rzeczywiście rosną populacje w świecie ograniczonych zasobów. Zauważył, że modele wykładniczego (eksponencjalnego) wzrostu, choć eleganckie matematycznie, nie odzwierciedlają rzeczywistości – żadna populacja nie może rosnąć w nieskończoność. Wpadł on wtedy na pewien pomysł - wprowadził do równania "hamulec" w postaci czynnika konkurencji. Gdy populacja jest mała, może się rozwijać niemal swobodnie, ale gdy zbliża się do pojemności środowiska, wzrost zwalnia. Równanie [1] (równania zamieszczam na pierwszym obrazku, bo nie mogę ich wpisać w edytorze w LaTeX jak normalny człowiek, tylko muszę kombinować).
Wiele lat później, w latach siedemdziesiątych XX wieku biolog Robert May przekształcił tę ideę w dyskretne odwzorowanie, które dzisiaj znamy jako odwzorowanie logistyczne - równanie [2]. Dla niewtajemniczonych, "dyskretne" w matematyce nie oznacza czegoś nie rzucającego się w oczy - oznacza zaś proces nieciągły, krokowy, którego następny krok zależy od poprzedniego. Tak, jak w równaniu [2] gdzie lewa strona to stan krok dalej od prawej. Matematyka dyskretna to cały zestaw działów matematyki zajmujących się procesami opartymi o zbiory przeliczalne. Nie będę wnikał głębiej, ale dość wiedzieć, że te maszyny, którymi się posługujemy, smartfony, komputery, działają właśnie dzięki zasadom określonym przez matematykę dyskretną.
Wracając jednak do wzoru Maya - zmienna x w kroku poprzedzającym reprezentuje populację w danym momencie (jako ułamek maksymalnej możliwej, arbitralnie przyjętej populacji), r to parametr wzrostu – kombinacja współczynnika urodzeń i śmiertelności. Gdy r jest małe, populacja po prostu wymiera. Gdy jest większe, ale nie za duże, ustala się na stabilnym poziomie. Ale gdy r przekracza pewne magiczne wartości... wtedy zaczyna się jazda.
Anatomia chaosu
Aby zrozumieć, co się dzieje, stwórzmy sobie diagram bifurkacyjny (drugi obrazek) – odwzorowanie logistyczne, które pokazuje długoterminowe zachowanie systemu w zależności od parametru r. Proces tworzenia takiego diagramu jest prosty: dla każdej wartości r startujemy z dowolną populacją początkową, iterujemy (powtarzamy krok po kroku) równanie setki razy, czekamy aż system się "ustabilizuje", a potem rysujemy punkty reprezentujące wartości, które nam z równania wyszły.
Na początku, gdy r jest mniejsze od 1, widzimy pustą przestrzeń – populacja po prostu wymiera i dąży do 0. Gdy r przekracza 1, pojawia się pojedyncza linia reprezentująca stabilny punkt stały. System znalazł swoją równowagę. Ale przy r równym 3 dzieje się coś nieoczekiwanego – linia się rozdziela.
To pierwszy moment zaskoczenia: bifurkacja (czyli rozdzielenie - tylko tak mądrzej). System nie może już zdecydować się na jedną wartość i zaczyna oscylować między dwoma. Jeszcze nic niezwykłego, równania mogą mieć więcej, niż jedno rozwiązanie, to wiemy ze szkoły, choć fakt, że populacja rośnie i maleje w regularnym cyklu, jakby nie mogła znaleźć sobie miejsca jest nieco niepokojący. Ale to dopiero początek.
Gdy r rośnie dalej, następuje kolejna bifurkacja przy około 3.45. Dwie linie stają się czterema – system oscyluje teraz między czterema wartościami. Potem przy około 3.54 mamy osiem wartości, przy 3.56 szesnaście, i tak dalej. To jest słynna kaskada podwajania okresu – jeden z najciekawszych przykładów drogi do chaosu.
Próg 3.57
W okolicach r = 3.56995 dzieje się coś naprawdę dramatycznego. Regularne wzorce nagle znikają, zastąpione przez pozornie przypadkowe zachowanie. To jest próg chaosu – moment, w którym system traci wszelką przewidywalność w długiej perspektywie. Populacja skacze chaotycznie, nigdy nie powtarzając dokładnie tego samego wzorca.
Ale chaos nie oznacza całkowitego braku struktury. Gdy patrzymy na gęstość punktów w chaotycznym reżimie, odkrywamy, że mają one określony rozkład. Dla r = 4 ten rozkład można nawet dokładnie obliczyć matematycznie – to krzywa w kształcie odwróconej litery U, która pokazuje, że niektóre wartości populacji są bardziej prawdopodobne niż inne.
Co więcej, system wykazuje właściwość zwaną przejściowością topologiczną. Oznacza to, że można znaleźć warunki początkowe, dla których orbita systemu przejdzie arbitralnie blisko każdego punktu w dozwolonym obszarze. To matematyczny sposób powiedzenia, że chaos jest rzeczywiście wszędzie.
Wyspy stabilności
Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć było to, że nawet w chaotycznym reżimie istnieją małe "wyspy stabilności". Około r = 3.83 system nagle wraca do regularnego zachowania, oscylując między trzema wartościami.
Gdy powiększymy diagram bifurkacyjny, odkrywamy jedną z najciekawszych właściwości odwzorowania logistycznego: samopodobieństwo. Małe fragmenty diagramu wyglądają jak pomniejszone kopie całości. To jest typowa cecha fraktali – struktur, które wyglądają podobnie na każdej skali.
Ta samopodobność nie jest przypadkowa. Wynika z praw matematycznych, które zostały odkryte przez fizyka Mitchella Feigenbauma w latach 70. Feigenbaum zauważył, że odstępy między kolejnymi bifurkacjami zmniejszają się w określonym tempie, opisywanym przez uniwersalną stałą delta = 4.669201609... Ta stała, znana dzisiaj jako stała Feigenbauma, pojawia się w zupełnie różnych systemach chaotycznych – od obwodów elektrycznych po reakcje chemiczne. I o niej może kiedy napiszę coś więcej.
Zbiór Cantora
O zbiorze Cantora może się również kiedyś jeszcze rozpiszę, tu będzie tylko wzmianka.
Gdy r przekracza 4, odwzorowanie logistyczne pokazuje swoją prawdziwą, chaotyczną naturę. Większość punktów startowych prowadzi do orbit, które uciekają do nieskończoności. Ale te punkty, które zostają w przedziale od 0 do 1, tworzą niezwykłą strukturę zwaną zbiorem Cantora.
Zbiór Cantora powstaje przez iteracyjne usuwanie środkowych trzecich części z przedziałów. Zaczynamy od odcinka jednostkowego usuwamy środkową jedną trzecią, zostają nam więc dwa odcinki. Z każdego z nich znowu usuwamy środkową trzecią, i tak dalej. W granicy (nieskończoności) otrzymujemy zbiór, który jest nigdzie gęsty (ma "dziury" wszędzie), ale jednocześnie nieprzeliczalny – zawiera więcej punktów niż liczby naturalne.
To jest struktura, w której "żyje" chaos dla r > 4. Chaotyczne orbity mogą ten zbiór eksplorować w nieskończenie skomplikowany sposób.
Związek z Mandelbrotem
Jednym z najpiękniejszych odkryć było to, że odwzorowanie logistyczne jest ściśle związane z najsłynniejszym chyba fraktalem świata – zbiorem Mandelbrota. Przez odpowiednią transformację współrzędnych można pokazać, że iteracja jednego równania jest równoważna iteracji drugiego.
Oznacza to, że główny "korpus" zbioru Mandelbrota zawiera w sobie całą dynamikę odwzorowania logistycznego. Wszystkie te bifurkacje, podwajanie okresu, chaotyczne regiony i wyspy stabilności – wszystko to jest tam, w geometrii zbioru Mandelbrota.
I co dalej?
Dalej jest całe piękno matematyki, groźne, czasem przytłaczające, ale fascynujące. Tutaj tylko liznęliśmy nieco po wierzchu.
Odwzorowanie logistyczne stało się jednym z najważniejszych przykładów w teorii chaosu. Pokazało, że deterministyczne, niby przewidywalne, systemy mogą wykazywać nieprzewidywalne zachowanie, że proste równania mogą generować nieskończenie skomplikowane wzorce, i że chaos ma swoją własną, głęboką strukturę matematyczną.
Matematyka nie jest tylko abstrakcyjną grą, ale językiem, którym natura opisuje swoje tajemnice. A my ten język jedynie odczytujemy, bo, cytując Benoit Mandelbrota: "Chmury nie są kulami, góry nie są stożkami, linie brzegowe nie są okręgami, a kora nie jest gładka, ani błyskawica nie porusza się po linii prostej".
@ataxbras fraktale to widać nawet w drzewach. A tego gifa to dostrzegam w spojrzeniu z góry na linię brzegową gdy są fale. Ostatnio trafiłem na film od Veritasium na YT. Jak dla mnie to na 100% żyjemy w symulacji
@InstytutKonserwacjiMaryliRodowicz Och, za szybko przechodzisz do konkluzji - istnienie fraktali w naturze wynika wprost ze struktury rzeczywistości. Tu każdy stan zależy od poprzedniego. Nic więc dziwnego, że takie struktury się pojawiają. Poczytaj wspomnianego Mandelbrota - The Fractal Geometry of Nature.
Żeby stwierdzić prawdziwość hipotezy symulacji trzeba sporo więcej :D.
Tytuł to trochę żart, bo chodzi o odchudzenie osłon ablacyjnych i zastąpienie ich polem magnetycznym (a właściwie indukowaną osłoną elektromagnetyczną). Ten system ma dużą przyszłość, bo płaszcz plazmowy można dodatkowo kształtować, wpływając na właściwości aerodynamiczne.
@myoniwy Och, badania nad tym trwają od lat sześćdziesiątych. Modyfikować można zarówno komponentem magnetycznym, jak i elektrycznym. Ale wymaga to mocy obliczeniowych, z jednej strony by móc reagować w czasie bliskim rzeczywistego, a z drugiej by móc symulować dynamicznie konieczne zmiany natężeń pól. Stąd precyzyjne sterowanie tym zjawiskiem stało się możliwe dopiero niedawno (to moja działka w pewnym stopniu - zajmowałem się tym od strony właśnie symulacji).
Z początku chciałem to przywołać jako argument w wątku o trzech nierozwiązanych problemach fizyki, ale zasługuje to na odrębny wpis.
Istnieją problemy, które są trudne, bądź o których wiemy, że są nierozwiązywalne.
Wielu z Was od razu pomyśli o jakiś problemach z kategorii pomiędzy fizyką kwantową i ezoteryką. I to jest błąd.
Zapewne pamiętacie z czasów szkolnych sposób na rysowanie elipsy. Trzy ołówki/patyki i sznurek. Dwa wbijamy w piasek, sznurek ma mieć długość większą, niż ta pomiędzy wbitymi. Trzecim wiedziemy tak, by sznurek był napięty. I voila - jest elipsa.
To teraz trzebaby umieć policzyć jej obwód, to pewnie banał, jak w innych figurach geometrycznych. Coś, pomnożyć przez coś, jakieś PI i po kłopocie...?
No kurde nie. Nie ma takiego wzoru, który możnaby wyrazić w funkcjach elementarnych. Jest wzór, który zasadza się na całkach eliptycznych drugiego stopnia, ale jest nieredukowalny do funkcji elementarnych (można to udowodnić korzystając z twierdzenia Liouville'a). Co więcej, obliczenie tych całek musi być numeryczne, więc zawsze jest błąd precyzji tychże.
Czy można z tym żyć? No można, ale co to za życie. Dość pomyśleć, że taki Sławosz pomykał po orbicie eliptycznej. Że też się gość nie bał kumulacji błędu operacji zmiennoprzecinkowych .
Reasumując, rzeczywistość bywa tajemnicza i nieprzewidywalna dużo bliżej nas, niż sie wydaje.
#nauka #matematyka #ciekawostki
P.S.1: Przypadkiem szczególnym jest, gdy ogniska elipsy są tożsame, D1=D2. Wtedy mamy okrąg. I to jedyny przypadek, w którym można wyliczyć obwód używając funkcji elementarnych. Też nie możemy tego zrobić z praktycznie dowolną dokładnośćią, bo liczba PI ssie.
P.S.2: To mój ulubiony przykład. Innym jest banalne na pozór odwzorowanie logistyczne. Może o nim kiedyś napiszę. Ale jest tego sporo więcej.
Pierwsza kwestia dotyczy jednego z najdonioślejszych pytań we współczesnej fizyce – czym właściwie jest czas, gdy próbujemy połączyć ogólną teorię względności (opisującą grawitację) z mechaniką kwantową. A właściwie, czym rzeczywiście jest czas w jakimkolwiek ujęciu. Czy czas jest po prostu oddzielnym parametrem tła, według którego wszystko się dzieje? A może czas jest czymś dynamicznym, zmieniającym się razem z przestrzenią i materią? Istnieją też postulaty, wedle których czas w ogóle nie istnieje fundamentalnie – jest zjawiskiem powstającym z innych, głębszych procesów zachodzących we wszechświecie.
2. Eksperyment SAGE z neutrino i galem
Problem jest z pozoru prosty - dlaczego eksperyment SAGE (polegający na wychwytywaniu neutrin przez gal) daje wyniki inne, niż przewidywane – otrzymuje się tylko 75% oczekiwanej ilości germanu. Ten problem nie dotyczy filozofii fizyki, lecz konkretnego, mierzalnego zjawiska: eksperymentatorzy bardzo dokładnie wiedzą, czego się spodziewają, ale wyniki nie zgadzają się z teorią. Powód deficytu nie jest znany, a kolejne eksperymenty wykluczyły jedynie proponowane wyjaśnienia.
3. Dlaczego metal rośnie włosy?
Ten problem jest z pozoru równie banalny, jak poprzedni. Lepiej, jest makroskopowy i obserwowany globalnie, nie tylko przez fizyków w super wypasionych laboratoriach, ale przez elektryków i elektroników (może @myoniwy ma jakieś doświadczenia z gąszczem włosków :D). Niektóre metale, jak cyna, cynk, antymon, itp. potrafią spontanicznie "zapuścić włosy/wąsy"? Chodzi tu o zjawisko powstawania drobnych, cienkich włosków (whiskers) wyrastających z powierzchni metali. Problem jest bardzo praktyczny – takie włoski mogą powodować zwarcia w urządzeniach elektrycznych (i je powodują), a na ten moment nie ma dobrego wyjaśnienia, dlaczego tak się dzieje.
podobno dobrze chroni przed nimi dodatek ołowiu do cyny którą sie to lutuje, ale z uwagi na szkodliwość dla pracowników fabryk z tego zrezygnowano. Kiedy nowa elektronika zaczęła mieć problemy przez włoski wrócono do skromnej domieszki ołowiu (bodajże 2%)
@redve Niestety mamy RoHS. Więc elektronika konsumencka w EU musi być lead-free. W zastosowaniach szczególnych (wojsko, telekomunikacja) dozwolone jest używanie domieszki ołowiu. Ale cała reszta musi być RoHS-compliant.
Więc nie wrócono, w każdym razie nic o tym nie wiem.
Ja zawsze używam cyny z ołowiem, żeby uniknąć problemów (jest ich więcej, bo to nie tylko włoski, ale i częstrze zimne luty). No ale ja to robię dla siebie.
Sabina wyjaśnia 10 popularnych mitów fizycznych, które nie są faktami wbrew temu co często można przeczytać, czy obejrzeć.
No dobra, upraszcza w paru sprawach za bardzo - ale w gruncie rzeczy ma rację, bo te chwytliwe hasełka w mitach zaciemniają rzeczywisty obraz tym, którzy mogliby chcieć się czegoś dowiedzieć.
Tytułowy "brokat" to tysiące odłamków satelitów i innych kosmicznych śmieci krążących po niskiej orbicie. Według najnowszych modeli Miroslava Kocifaja i współautorów już dziś podnoszą one naturalną jasność nieba o około 8 µcd/m² – to 5-10% ponad to, co powinniśmy widzieć gdyby niska orbita była "czysta". A będzie gorzej: jeśli megakonstelacje (takie jak Starlink czy BlueBird) urosną zgodnie z planami, do 2035 r. dodatkowy "poświatowy smog" może sięgnąć 19 µcd/m², czyli wzrosnąć niemal trzykrotnie. Dla astronomów oznacza to utratę najcenniejszego tła do obserwacji słabych obiektów, a dla reszty z nas – bledszą Drogę Mleczną nawet daleko od miast.
Drugi wymiar problemu to ryzyko zderzeń. ESA szacuje, że w LEO (Low Earth Orbit - niska orbita wokółziemska) lata już ponad 40 tys. większych skatalogowanych odłamków i ponad milion mniejszych niż 1 cm, które trudno śledzić. Każdy z nich sunie szybciej niż kula karabinowa i przy kolizji rozpada się na mniejsze kawałki – efekt Kesslera w praktyce. Im więcej komercyjnych satelitów, tym większa szansa na „kosmiczny karambol”, a zarazem na jeszcze jaśniejsze niebo; każdy fragment działa jak mikroskopijny lusterkowy reflektor. Eksperci apelują więc o ostrzejsze reguły „sprzątania” nieczynnych satelitów i aktywne misje odśmiecające – inaczej grozi nam nie tylko śmietnik nad głowami, ale i wieczna poświata zamiast prawdziwej nocy.
Przyjmijmy, że tak. Jest chyba 7 czy 8 metali ferromagnetycznych, czyli takich, które są mocno przyciągane przez magnes. Jest też kilkanaście metali paramagnetycznych, które przyciągane są słabo. I to jest pierwszy problem, bo satelity nie są wykonywane z koniecznie tych metali. O ile z pewnością znajdzie się tam Alnico i stopy magnezu, o tyle wiele elementów nie będzie reagować na magnes w ogóle.
Dla rzeczywistych magnesów, które są dipolami magnetycznymi, siła przyciągania maleje proporcjonalnie do czwartej potęgi odległości, czyli baaaaardzo szybko. I tylko, jeśli chodzi o ferromagnetyki, bo dla paramagnetyków spada proporcjonalnie do siódmej potęgi.
Więc to jest chyba najmniej wydajna z możliwych metod...
Tym razem coś z innej beczki, czytałem artykuł źródłowy już wiele miesięcy temu - oto on: https://www.nature.com/articles/s41598-021-97778-3 . Artykuł został wycofany przez Nature z powodu marnej metodologii i snucia domysłów na bazie słabych dowodów.
W skrócie, coś się stało z miastem, które teraz jest już tylko kopcem ruin, skał i piachu - Tall el-Hammam (tall, tell, tel to kopiec, wzgórze, w wielu językach semickich). Autorzy ukuli hipotezę, że nad miastem rozerwał się meteoryt topiąc piasek i skały falą termiczną, a następnie burząc je falą akustyczną (uderzeniową). Możliwe. Ale problemem jest, że autorzy stworzyli całą otoczkę narracyjną pod tezę i pod publikę. Artykuł zaczął żyć własnym życiem i co jakiś czas wpada gdzieś na portalach popularnonaukowych. Bez notki o wycofaniu go przez Nature.
Jako, że wczoraj dyskutowałem sobie krótko z @Dziwen na temat rzetelności nauki, pomyślałem że warto tutaj przywołać ten przykład. Wycofanie artykułu świadczy na rzecz rzetelności, niemniej powstawanie prac z tezą pod publikę jest problemem. Wydaje się, że coraz bardziej znaczącym. Nie tylko powoduje to brak równowagi w dostępie do funduszy na badania w obrębie różnych dziedzin, ale skutkuje też skrzywioną świadomością społeczną dotyczącą tego, co ważne i doniosłe w nauce.
Niedawno zamieściłem ten wpis: https://www.hejto.pl/wpis/artykul-popularny-https-kopalniawiedzy-pl-prawo-kirchhoffa-promieniowanie-absorp przepowiadając, że zagadnienie, mimo że doniosłe, zniknie w szumie informacyjnym. I zapewne tak będzie, mimo że za parę lat każdy będzie używał efektów tego odkrycia w swoich urządzeniach elektronicznych. Ale to mało sensacyjne i mało "seksowne" odkrycie. I nie ma tam tych pięknych hasełek, które się sprzedają.
powstawanie prac z tezą pod publikę jest problemem
@ataxbras chyba dobrym przykładem z innej dziedziny jest ta "praca naukowa" o strukturach pod piramidami. Też stworzona otoczka pod publikę i to żyje własnym życiem, mimo że wszystkie fakty temu przeczą, a sama "praca" nawet nie była sprawdzona przez innych naukowców.
@Dziwen Dokładnie. Ale tego jest mnóstwo. Może nie tak jaskrawych i oczywistych działań pod publikę, ale jak widzę "quantum", "string theory", "unified" w popularnym piśmie to zwykle będzie to bez znaczenia, lub bez sensu.
A co so peer review - ten mechanizm też już jest skopany i nie ma dlań sensownej alternatywy póki co. Choć w przypadku struktur pod piramidami, przydałaby się jakaś krytyczna analiza o podobnym zasięgu. Bo tam coś może być, tylko pewnie nie to, co postulują autorzy. Stawiam na rezonans własny.
@ataxbras W tym kontekście "tell" oznacza nie tyle wzgórze, co sztuczny kopiec który powstały wskutek licznych nawarstwień będących konsekwencją długotrwałego osadnictwa w danym miejscu
@bori Tak - stąd "kopiec". Choć mieszkańcy, którzy przezwali tak te struktury nie zawsze wiedzieli o ich sztucznym pochodzeniu (często wiedzieli, lub się domyślali, bo znajdowali jakieś skorupy).
Akurat sam kolekcjonuje meteoryty i się nimi interesuje, więc musze wrzucić swoje pięć groszy do tego usuniętego artykułu, bo sprawa tego meteorytu jest naprawdę dziwna.
Historia rozpoczeła się pod koniec 2021 roku, gdy grupa badaczy bliskliego wschodu, badająca starożytne ruiny w dolinie Jordanu ogłosiła kontrowersyjną tezę jakoby startożytne miasto Tall El-Hammam miałoby zostać zniszczone przez powietrzną eksplozję asteroidy lub komety o średnicy około 50 metrów, co utożsamiano z biblijnym zniszczeniem Sodomy i Gomory. Współczesnym przykładem podobnego wydarzena była eksplozja meteorytu czelabińskiego w 2013, ale tam meteoryt miał niecałe 20 metrów średnicy i wybuchł dość daleko od centrum miasta. Zdaniem badaczy o powietrznej eksplozji świadczyło to, że same fundamenty budynków ocalały, a w ich obrębie znajdowano szczątki ofiar. Gdyby doszło do zwykłego impaktu asteroida wybiła by krater podobny do słynnego Krateru Meteorytowego Barringera w Arizonie i żadne ślady bytności człowieka nie przetrwałyby kataklizmu. Na dowód, że doszło do takiego wydarzenia badacze zaczeli przedstawiać najróżniejsze dowody takie jak próbki kwarcu szokowego czy znaczne ilości irydu w próbkach gleby (iryd jest ekstremalnie rzadkim pierwiastkiem na Ziemi, ale meteoryty są w niego stosunkowo bogate). Samych odłamków meteorytu jednak nie znaleziono, chociaż próbowano to tłumaczyć tym, że ten obiekt mógł być kometą złożoną głównie z lodu, więc jego resztki się stopiły...
No i tutaj sprawa zaczeła się komplikować, bowiem zarówno znawcy meteorystyki, jak i inni archeolodzy zauważyli że ta historia się jakby nie do końca klei:
Przede wszystkim dowodów było.... za dużo. Niby super, bo im więcej dowodów tym mocniejsza teza. Problem w tym, że te dowody się wzajemnie wykluczały. Zacznijmy od kwarcu szokowego. Kwarc szokowy od zwykłego kwarcu gołym okiem niczym się nie różni. Pod mikroskopem jednak widać na nim idelanie proste i prostopadłe względem siebie kreski. One powstaja wyłącznie wtedy kiedy na kwarc działa w bardzo krótkim czasie gigantyczna siła, więc praktyce powstaje albo przez bezpośredni upadek asteroidy, albo sztucznie w wyniku eksplozji jądrowej. Wybuch powietrzny jest absolutnie zbyt słaby, szczególnie jeśli jakieś obiekty mimo wszystko przetrwały kataklizm. Druga rzecz to ten iryd. Meteoryty są w niego bogate, ale jak wcześniej wspominałem nie znaleziono żadnych fragmentów ciała macierzystego. Jeśli doszło do eksplozji powietrznej meteorytu to cała okolica powinna była być usiana odłamkami. Jeśłi doszło do wybuchu komety to irydu powinno być znacznie mniej.
Teoria była też krytykowana przez archeologów - zauważono że wszystkie rzekome ofiary kataklizmu spoczywały w domach zbyt głeboko, w dodatku w tej samej pozycji i niemal nigdy pprzy ścianie (mimo że rzuceni ogromną siłą powinni wylądować właśnie pod ścianą albo poza domem). Najprawdopodobniej to były po prostu pochowane ciała zmarłych domowników, gdyz pochówek podpodłogowy był bardzo rozpowszechniony na tamtym terenie.
@luke-zombi Dziękuję Ci za ten merytoryczny komentarz. Od siebie dodam, że sprawa dalej nie jest jasna i wymaga dalszych badań - bo tam coś się stało. Ale podporządkowanie badania tezie to pomysł dobry jedynie wtedy, gdy chcesz zrobić szum. Pozdrawiam serdecznie!
Oto przed Wami bateryjka do splątania kwantowego, która umożliwia wykorzystanie w mechanice kwantowej cyklu podobnego do cyklu Carnota - https://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_cycle . Każdy kto grzebał przy Passacie starego kojarzy (a przynajmniej powinien kojarzyć) pętlę histerezy tego cyklu.
Międzynarodowy zespół naukowców (z wiodącą rolą Wydziału Matematyki Uniwersytetu Warszawskiego) odkrył zasadę rządzącą fizyką kwantową, analogiczną do drugiej zasady termodynamiki, która rządzi manipulacją splątaniem kwantowym. Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters, pokazują, że splątanie – kluczowa cecha mechaniki kwantowej umożliwiająca m.in. teleportację kwantową i kryptografię – może być manipulowane w sposób odwracalny, podobnie jak energia w klasycznej termodynamice. Dotychczas uważano, że przy standardowych operacjach lokalnych i komunikacji klasycznej (LOCC) takie przekształcenia są nieodwracalne.
Przełom nastąpił dzięki wprowadzeniu pojęcia „baterii splątania”, czyli współdzielonego układu kwantowego, który może magazynować i dostarczać splątanie podczas transformacji stanów. Dzięki temu naukowcy udowodnili, że każda transformacja splątania stanów mieszanych może być przeprowadzona w pełni odwracalnie, co rozwiązuje wieloletni spór w teorii informacji kwantowej. Odkrycie to otwiera nowe możliwości efektywnego zarządzania zasobami kwantowymi i może mieć znaczenie dla rozwoju zaawansowanych sieci kwantowych oraz przyszłych technologii kwantowych.
I to jest duże "coś", bo odwracalność pozwoli na jeszcze ciekawsze triki w obliczeniach kwantowych.
@bucz Spróbuję. Ale to będzie daleko posunięte uproszczenie.
W praktycznych zastosowaniach, stany kwantowe występują w formie stanów mieszanych; to znaczy, że zawsze jest jakiś komponent, którego nie znamy, choćby lokalne różnice temperatur (to najczęstsza przyczyna). W praktyce nie ma stanów czystych (które są z pewnością odwracalne). Transformacje w układach kwantowych są unitarne, to znaczy moża je liczyć w każdą stronę i są odwracalne. Taka ich właściwość. Dla stanów czystych. Niestety w rzeczywistości mamy do czynienia ze stanami mieszanymi i "domieszka" powoduje ich nieodwracalność, bo jej nie znamy. Tym samym tracimy stan kwantowy. Pomysł z baterią polega na ładowaniu "domieszek" i rozładowywaniu przy odwracaniu. Moją (marną) analogią jest cache w pamięci komputera.
Pozwoli to rozwiązać problemy w komunikacji kwantowej i obliczeniach kwantowych - będą one pewniejsze i łatwiejsze do opanowania.
Nigdy nie byłem dobry w tłumaczeniach, ale przynajmniej spróbowałem