Новости физики и космоса 

Выпуск 30 (105) 16 - 31 марта

Российская наука получила финансовых контролеров

В российской науке впервые появился внешний управляющий, контролирующий движение финансовых потоков. Данное новшество, как пишет в понедельник газета "Коммерсант", прописано в утвержденной правительством РФ программе фундаментальных исследований государственных академий наук на 2008-2012 годы.

Согласно этому документу, в ближайшие четыре года научным академиям будет выделено из государственного бюджета 253 миллиарда рублей. Около 160 миллиардов из этих денег приходятся на долю Российской академии наук. Следить за тем, чтобы деньги тратились правильно, будет координационный совет, в который войдут не только руководители академий, но и представители правительства и федеральных органов исполнительной власти.

Кроме того, отныне меняется порядок выделения денег на научные исследования. Теперь средства, поступающие на счета институтов, будут распределяться на конкурсной основе. При проведении конкурса будут учитываться индекс цитирования исследований института в авторитетных научных журналах, доля молодых ученых в штате института, продемонстрированная организацией способность к привлечению внебюджетных средств, показатели экспертизы научных разработок. Фактически это означает переход от финансирования по сметному принципу к проектному финансированию.

Напомним, что в последние два года правительство проводило реформу РАН, изначально планируя оставить президиуму РАН лишь экспертно-исследовательские полномочия, а хозяйственное управление академией передать наблюдательному совету, состоящему в основном из чиновников. Это планировалось прописать в уставе академии. Однако ученые наотрез отказались соглашаться на подобное нововведение. Теперь же, отмечает "Коммерсант", фактически то же самое положение перенесено из устава в финансовую документацию. Впрочем, в президиуме РАН журналистов заверили, что присутствие чиновников в координационном совете смягчится за счет того, что главой этого совета станет президент РАН.

На Большой адронный коллайдер подали в суд

Два американца обратились в федеральный районный суд штата Гавайи с требованием приостановить подготовку Большого адронного коллайдера (БАКа) к запуску, чтобы избежать возникновения опасных для существования мира объектов, сообщает газета The New York Times. 

Истцами по делу, получившему краткое название "Санчо против Департамента энергетики и др.", выступают жители штата Гавайи Луис Санчо (Luis Sancho) и Уолтер Вагнер (Walter Wagner). Вагнер уже подавал подобные иски в 1999 и 2000 годах против американского Релятивистского коллайдера тяжелых ионов, но безуспешно. 

Вагнер и Санчо опасаются, что столкновения имеющих огромную энергию субатомных частиц, которые будут проводиться в ЦЕРНе, могут создать объекты, угрожающие существованию Земли. Опасность представляют, в первую очередь, микроскопические черные дыры, а также страпельки и магнитные монополи. Все эти опасения не новы, "Лента.ру" уже подробно писала, в чем они заключаются и почему после тщательных исследований были признаны безосновательными. 

Истцы требуют, чтобы суд приостановил работу над коллайдером как минимум на четыре месяца, а за это время была бы проведена дополнительная оценка безопасности. Введение БАКа в эксплуатацию, напомним, планировалось в мае, однако, по последним данным, опять откладывается – до второй половины июля. Полная мощность будет достигнута еще позже. 

БАК находится одновременно на территории Франции и Швейцарии, а принадлежит ЦЕРНу (Европейскому центру ядерных исследований) – международной организации, на которую юрисдикция гавайского суда не распространяется. Иск, однако, называет в качестве ответчика не только ЦЕРН, но и американские организации, участвующие в строительстве БАКа: Департамент энергетики и его подразделения, Лабораторию Ферми, Национальный научный фонд. Лаборатория Ферми производит необходимые для работы БАКа сверхпроводящие магниты, поэтому, по мнению Вагнера, запретительного судебного приказа в ее отношении будет достаточно для того, чтобы остановился весь проект. Представитель лаборатории Ферми Джуди Джексон (Judy Jackson) в этом сомневается: вряд ли американский суд может своим решением остановить европейский проект. 

Джексон подчеркнула, что лаборатория Ферми проводила все работы в соответствии с правовыми нормами США по защите окружающей среды, а ЦЕРН – в соответствии с европейскими нормами. 

Первое слушание дела назначено на 16 июня. Истцы создали специальный сайт, на котором призывают всех заинтересованных в своей безопасности людей поддержать их добровольным пожертвованием. 

Идейный руководитель борьбы с коллайдером Уолтер Вагнер изучал физику (в частности, исследовал космические лучи) в Калифорнийском университета в Беркли, затем получил докторскую степень по праву, затем работал в службе радиационной безопасности. Впоследствии основал на Гавайях крупный ботанический сад World Botanical Gardens (WBG). В феврале 2008 года ему было предъявлено обвинение в хищении имущества и персональных данных у WBG. 

Представитель ЦЕРНа Джеймс Джилльс (James Gillies) заявил, что оценка безопасности коллайдера со всех точек зрения проводится постоянно, было опубликовано уже два отчета, скоро будет готов третий, обновленный. Физики также готовы ответить на любые вопросы во время дня открытых дверей, который состоится в ЦЕРНе 6 апреля. 

Физики научились останавливать сверхзвуковой пучок атомов за доли секунды

Группа физиков под руководством Марка Рэйзена (Mark Raizen) из Техасского университета в Остине научилась с помощью пушки Гаусса останавливать сверхзвуковой пучок атомов за доли секунды, сообщает PhysOrg со ссылкой на статью в журнале Physical Review Letters.

Включая и выключая элементы обмотки, создающие магнитные поля, исследователи смогли снизить скорость пучка атомов неона с 447 до 56 метров в секунду за несколько микросекунд. Пучок можно остановить и полностью, но ученые специально не снижали скорость до нуля, чтобы атомы долетали до детектора.

Обмотка использовавшейся в эксперименте пушки Гаусса (coilgun) состояла из 64 медных витков, удаленных друг от друга на 14 миллиметров. Можно было управлять электромагнитным полем каждого витка, создавая и убирая его в нужный момент. Исчезновения поля в тот момент, когда атом находился точно в центре витка, приводило к утрате атомом значительной части кинетической энергии. Метод годится для любых атомов, обладающих магнитным моментом, то есть для большинства химических элементов.

Эффективный метод замедления атомов позволит проводить более тщательные их исследования. Так, например, исследователи надеются подробнее изучить бета-распад трития, что, в свою очередь, поможет определить массу покоя нейтрино.

Американские ученые создадут самолет - летучую мышь

Армия США предоставила грант Мичиганскому университету на создание принципиально нового малоразмерного разведывательного беспилотного летательного аппарата (БПЛА) Bat, подобного летучей мыши, сообщает Alert 5.

Проект рассчитан на пятилетний срок и будет профинансирован в объеме 10 миллионов долларов. Грантом предусматривается возможность продления разработки на второй пятилетний период и увеличения финансирования еще на 12,5 миллиона долларов.

В целях реализации проекта на базе университета будет создан Центр перспективных микроэлектронных и биомиметических технологий (COM-BAT), который сфокусирует свое внимание на разработке датчиков, средств связи и аккумуляторных батарей.

Концепция БПЛА Bat основана на подражании летучей мыши, которая использует эхолокацию для ориентирования в окружающей обстановке. Аналогичный принцип генерирования звуковых сигналов и последующей обработки их отражений от внешних объектов планируется применить для создания системы навигации нового аппарата.

Комплект бортового оборудования беспилотника будет включать миниатюрные камеры, позволяющие получать стереоизображение, а также датчики для выявления радиоактивных и отравляющих веществ. Кроме того, аппарат будет оснащен системой связи и передачи данных. Энергопитание бортового оборудования обеспечит литиевая батарея, которая будет подзаряжаться от солнечной энергии, ветра и вибраций. Длина БПЛА Bat будет равна примерно 15 сантиметрам. Аппарат предполагается использовать при ведении боевых действий в городских условиях.

Помимо Мичиганского университета в реализации проекта примут участие университеты Калифорнии и Нью-Мексико, а также исследовательская лаборатория армии США.

Гекконы бегают по потолку благодаря хвосту

Зоологи из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, что длинный хвост геккона в дополнение к знаменитым липким лапам помогает ему удерживать равновесие на вертикальных поверхностях. В случае падения именно благодаря хвосту ящерицы приземляются на четыре лапы. Свою работу ученые опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Гекконы известны своей способностью перемещаться по вертикальным поверхностям и по горизонтальным поверхностям вниз головой. Руководитель исследования, профессор Роберт Фулл, рассказал, что до сих пор ученые, в основном, занимались изучением уникальных "клеящих" свойств лап геккона, игнорируя хвост. Предполагалось, что полученные знания позволят сконструировать роботов, способных перемещаться, используя те же принципы, что и геккон.

Шесть лет назад ученые выяснили особенности микроструктуры лап геккона. Однако конструкторы, которые занимались созданием робота, столкнулись с проблемой удержания равновесия на вертикальных поверхностях. Экспериментально они выяснили, что для балансирования роботами необходим хвост.

Конструкторские неудачи стимулировали исследование свойств хвоста ящериц. Группа Фулла использовала в своих экспериментах плоскохвостых домовых гекконов (Cosymbotus platyurus). На первой стадии ученые заставляли гекконов бегать по вертикальным поверхностям, на которых были скользкие участки. Когда ящерица попадала на такой участок, она теряла равновесие. Передние лапы отрывались от поверхности, и геккон начинал отклоняться назад. В этот момент вступал в действие массивный (до одной десятой веса ящерицы) хвост. Он останавливал начавшееся падение, и геккон "спружинивал" обратно. Ученые получили такую детальную информацию о движениях геккона, используя скоростную видеосъемку.

На следующем этапе работы ученые решили проверить, как именно хвост участвует в выравнивании положения тела при падении геккона. Они сажали ящериц на платформу, находящуюся на высоте два метра. Платформа постоянно колебалась, и рано или поздно ящерицы падали с нее. Исследователи снимали момент падения, после чего анализировали телодвижения геккона.

Спустя одну десятую секунды после того, как лапы геккона теряли контакт с поверхностью, его хвост начинал раскручиваться. Движения массивного (до одной десятой веса ящерицы) хвоста приводили к выравниванию тела геккона, и он приземлялся на землю на четыре лапы.

Чтобы в деталях изучить движения хвоста, помогающие геккону выравнивать положение тела, ученые помещали ящериц в аэродинамическую трубу и снимали на камеру их "полет". В отличие от большинства нелетающих животных, гекконы не теряли контроль над ситуацией. Активно вращая хвостом, они скользили по воздушным потокам.

Конструкторы лазающих роботов надеются, что работа Фулла и его коллег позволит им создать машину, которая сможет перемещаться по любым поверхностям не хуже плоскохвостого домового геккона.

Астрономы предсказали шестую планету в звездной системе 55 Рака

Применение к звездной системе 55 Рака, недавно поставившей рекорд по числу открытых планет (пять), правила Тициуса-Боде показывает, что между четвертой и пятой планетами с большой вероятностью располагается еще одна, сообщают астрономы из Мексиканского национального автономного университета в своей статье, принятой к печати в журнале Revista Mexicana de Astronomia y Astrofisica.

Правило Тициуса-Боде – эмпирическая формула, приблизительно описывающая расстояния от планет Солнечной системы до Солнца. Часто записывается в виде a=0,4+0,3x2n, где a – расстояние от планеты до Солнца в астрономических единицах, а n – порядковый номер планеты. Для Солнечной системы правило выполняется с достаточно высокой точностью, если присвоить Меркурию номер минус бесконечность, Венере – 0, Земле – 1, далее прочим планетам по порядку, считая планетой также пояс астероидов (номер 3).

Насчет правила Тициуса-Боде существует несколько противоречивых мнений. Одни ученые уверены, что оно лишь результат случайного совпадения и потому не имеет никакой предсказательной силы. Другие считают, что закономерность неслучайна, и предлагают ей различные объяснения: особенности протопланетного диска, гравитационное взаимодействие планет и так далее.

Звездная система 55 Рака (55 Cancri), удаленная от нас на расстояние 41 светового года, занимает первое место по количеству открытых планет (не считая Солнечную систему). Об открытии пятой планеты (четвертой по удалению от звезды) было сообщено в ноябре 2007 года. Уже тогда высказывались предположения, что система может содержать и другие планеты. На это указывает, например, огромное расстояние между четвертой и пятой планетами – около 750 миллионов километров (для сравнения: от четвертой планеты до звезды – около 117 миллионов километров).

Аркадио Поведа (Arcadio Poveda) и Патрициа Лара (Patricia Lara) решили проверить, выполняется ли правило Тициуса-Боде для системы 55 Рака. Они модифицировали формулу, представив правило в виде a=c1eс2n (для Солнечной системы параметр c1 равен 0,1912, с2 – 0,5594). В этой форме правило не учитывает Меркурий и Плутон, но зато позволяет не присваивать n странных значений минус бесконечность и ноль. Оно выполняется для оставшихся семи планет и пояса астероидов с небольшим отклонением для Урана.

Оказалось, что первые четыре планеты 55 Рака прекрасно укладываются в модифицированное правило, пятая же не укладывается очень сильно (см. иллюстрацию). Однако если предположить, что пятая планета на самом деле шестая, то пять известных планет и одна гипотетическая, находящаяся на расстоянии около двух астрономических единиц от звезды и имеющая период обращения около 3,1 земного года, хорошо соответствуют формуле при c1, равном 0,0142, с2 – 0,9975.

В таком виде правило допускает существование также и седьмой планеты, удаленной от звезды примерно на 15 астрономических единиц.

По мнению Поведы и Лары, тот факт, что правило Тициуса-Боде выполняется в 55 Рака, показывает, что закономерность не является случайным свойством, присущим только Солнечной системе. Соответственно, правило можно применять и к другим звездным системам.

Астрономы увидели на Юпитере необычные полярные сияния

Бельгийские ученые обнаружили необычные свойства ярких авроральных пятен, вызываемых взаимодействием магнитосферы Юпитера с его спутником Ио, сообщает университет Льежа со ссылкой на статью в журнале Geophysical Research Letters.

Ио – самый вулканически активный объект в Солнечной системе. Выбрасываемые вулканами заряженные частицы улавливаются сильным магнитным полем Юпитера и образуют вокруг него вращающийся плазменный тор (бублик). Ио оказывается препятствием на пути потока плазмы. В результате столкновения заряженные частицы попадают в атмосферу Юпитера, за счет чего в полярных сияниях возникают яркие пятна - "следы Ио".

Следы Ио отчетливо видны в ультрафиолетовом диапазоне (на иллюстрации – яркое пятно с хвостом на левом краю). Главный след часто сопровождается более тусклыми спутниками, находящимися "ниже по течению" (течением считается направление движения плазменного потока). Бельгийская группа, впервые исследовав все возможные положения Ио в магнитном поле (до сих пор была изучена только половина), обнаружила, что спутники могут находиться и выше по течению, чем главный след.

Ранее такие спутники никогда не наблюдались. Их существование ставит под сомнение предыдущие описания следов Ио, так как они не предполагают такой возможности. Бельгийские исследователи предлагают собственную модель.

Взаимодействие Ио и Юпитера – чрезвычайно интересный объект для исследования: вращение небесного тела, являющегося проводником электричества, вокруг большего небесного тела с сильным магнитным полем – предположительно распространенное явление во Вселенной. Возможно, некоторые недавно открытые экзопланеты образуют подобные системы со своими звездами.

Физики нашли новое нарушение симметрии вещества и антивещества

Физики обнаружили новое нарушение симметричности свойств частиц и античастиц, которое может позволить объяснить, почему в нашей Вселенной вещества значительно больше, чем антивещества, сообщает журнал Nature.

Сотрудники коллаборации Belle, объединяющей более 50 научных учреждений по всему миру, исследовали распад B-мезонов (заряженного мезона B+ и нейтрального мезона B0) и их античастиц (соответственно B- и анти-B0). Оказалось, что нейтральный мезон распадается чаще своей античастицы, а заряженный – реже.

Античастица – двойник другой частицы, имеющий ту же массу, но противоположный заряд (а также некоторые другие противоположные характеристики). Неэлементарные нейтральные частицы также могут иметь античастицы, если кварки, из которых состоят двойники, являются античастицами по отношению друг к другу.

В современной Вселенной вещества значительно больше, чем антивещества. Между тем, непосредственно после Большого взрыва они существовали в равных количествах. Большая часть и вещества, и антивещества должна была бы аннигилировать, в результате чего Вселенная была бы заполнена электромагнитным излучением, а уцелевшего вещества было бы слишком мало для образования звезд и планет и тем более возникновения жизни. Физики предполагают, что какая-то несимметричность свойств вещества и антивещества – так называмое нарушение зарядовой и пространственной четности (CP-violation) – привела к тому, что антивещество было почти полностью уничтожено, а большая часть вещества сохранилась.

Некоторые нарушения четности уже обнаружены, но они недостаточно велики, чтобы объяснить доминирование вещества во Вселенной, поэтому их поиск продолжается.

Сотрудники Belle использовали расположенный в Японии ускоритель KEK для столкновения электронов с их античастицами – позитронами. Столкновение приводит к выбросу энергии и формированию B-мезонов четырех типов: нейтральных (B0) и их античастиц (анти-B0, часто обозначается B0 с чертой наверху, англ. B-bar); положительно заряженных (B+) и их античастиц (B-). Все B-мезоны нестабильны и довольно скоро распадаются на другие частицы (каоны и пионы).

В 2004 году было обнаружено первое нарушение симметрии в B-мезонах: нейтральные B-мезоны распадались чаще, чем нейтральные анти-B-мезоны. Можно было бы ожидать подобной асимметричности и в поведении заряженных B-мезонов, то есть считать, что античастицы распадаются реже. Однако впоследствии появились основания полагать, что асимметричность действительно есть, но устроена она прямо противоположным образом: античастицы раcпадаются чаще.

Накопив данные о 535 миллионах распадов B-мезонов и их античастиц, сотрудники Belle установили с гораздо более высокой, чем раньше, степенью достоверности, что нейтральные частицы распадаются на 10 процентов чаще, чем их античастицы, а заряженные частицы – на 7 процентов реже, чем их античастицы.

Похожие результаты получила недавно коллаборация Babar (данные еще не опубликованы), которая работает с американским ускорителем SLAC в Стэнфорде. Противоположность асимметричностей плохо укладывается в рамки Стандартной модели – господствующей на данной момент теории.

Ученые собрали из нанотрубок мускул для зарядки батарей

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе создали искусственный мускул, который может вырабатывать достаточно энергии, чтобы заряжать плеер вроде iPod'а, пишет The Inquirer.

Мускул состоит из углеродных нанотрубок, которые исполняют роль электродов. Электрический ток позволяет растягивать мускул в три с лишним раза. Когда материал, из которого создан мускул, сжимается, нанотрубки меняют свое расположение и создают слабый электрический разряд, который может быть использован для зарядки аккумуляторов.

Изобретение, по утверждению ученых, высокоэкологично и может запасать до 70 процентов энергии, которую в него закачивают. Предполагается, что в будущем оно даже сможет запасать энергию волн или ветра.

Искусственные мускулы известны давно, но материалы, из которых они делаются, часто выходят из строя после многократного использования. Преимущество нанотрубок заключается в том, что в случае поломки они сами изолируют поврежденную область.

Астрономы увидели беспрецедентно далекие в пространстве и во времени события

19 марта 2008 года был зарегистрирован гамма-всплеск, блеск которого в оптическом диапазоне достиг такой величины, что его можно было видеть невооруженным глазом, сообщает польская исследовательская группа "Пи неба" (Pi of the Sky).

Гамма-всплеск (Gamma-ray burst, GRB) – один из мощнейших видов взрывов, происходящих во Вселенной. Предполагается, что гамма-всплески возникают в результате слияния нейтронных звезд (короткие) или коллапсов массивных звезд (длинные).

GRB 080319B был зафиксирован спутником "Свифт" в 09:12:49 по московскому времени, буква B в названии указывает, что это второй из всплесков, зарегистрированных 19 марта (всего их было пять). В промежуток с 09:13:01 до 09:13:11 расположенная в Чили широкоугольная автоматическая камера "Пи неба", которая в этот момент обозревала тот же участок неба, что и "Свифт", зафиксировала максимум блеска: 5,76 звездной величины. Вспышку такой яркости можно увидеть невооруженным глазом, подобное явление наблюдалось впервые. Через четыре минуты блеск упал до 11,10 звездной величины.

Получив сигнал от "Свифта", к наблюдению всплеска и его послесвечения присоединились многие обсерватории из разных стран, сообщения о новых данных продолжают поступать в циркуляры сети GCN – международной базы данных о гамма-всплесках.

Используя данные Очень большого телескопа Южной европейской обсерватории, астрономы уже измерили красное смещение спектра всплеска, что позволяет установить расстояние до него. Красное смещение составляет 0,937, что соответствует удаленности от Земли более чем на семь миллиардов световых лет.

Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд (AAVSO) обратилась ко всем обсерваториям, службам слежения за метеорами и астрономам-любителям с просьбой прислать любые изображения участка неба, в котором был зафиксирован GRB 080319B, сделанные после 9 часов утра 18 марта по московскому времени.

На Титане нашли подземный океан

Проанализировав данные о вращении Титана, собранные зондом "Кассини", ученые пришли к выводу, что крупнейший спутник Сатурна содержит подземный океан. Вода полностью отделяет кору от ядра, сообщает журнал Science.

До сих пор считалось, что водяными океанами обладают только четыре тела Солнечной системы: Земля и три спутника Юпитера: Европа, Каллисто, Ганимед. На трех последних океаны подземные, полностью скрытые под корой.

Ученые из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса и других учреждений, проанализировав данные, собранные зондом "Кассини", обнаружили, что период обращения Титана вокруг собственной оси, который должен был бы быть постоянным, изменяется в течение года. Единственным правдоподобным источником таких изменений могут являться сезонные ветры, дующие в плотной атмосфере Титана.

Титан, однако, слишком массивен для того, чтобы ветры могли так заметно изменить его период вращения. Объяснить наблюдаемое явление можно, предположив, что ледяная кора спутника полностью отделена от тяжелого ядра жидкой водой. Силы ветра достаточно, чтобы кора "скользила" по поверхности океана.

Астрономы обнаружили изменения периода вращения, следя за смещением нескольких десятков ориентиров на поверхности спутника на фотографиях, сделанных во время разных облетов Титана зондом. Ориентиры смещались не так, как предсказывала стандартная модель вращения. Модель, предполагающая наличие океана, позволяет объяснить смещение.

Наличие воды позволяет надеяться обнаружить на Титане следы примитивной жизни, хотя многие ученые сомневаются, что жизнь могла зародиться в насыщенном аммиаком подземном (толщина коры составляет не менее 70 километров) океане.

Расчетную численность группировки ГЛОНАСС увеличили до 30 спутников

Российская навигационная группировка ГЛОНАСС будет состоять не из 24, как планировалось ранее, а из 30 спутников, сообщает РИА Новости со ссылкой на слова первого заместителя генерального конструктора ОАО "Информационные спутниковые системы" (ИСС) Виктора Косенко.

На данный момент спутниковая группировка состоит из 16 космических аппаратов, все используются по целевому назначению. По словам Косенко, в течение 2008 года на орбиту будут запущены шесть спутников ГЛОНАСС, а в течение 2009 года – еще восемь. Два аппарата из 30 будут находиться в рабочем резерве. С 2010 года на орбиту будут выводиться новейшие спутники ГЛОНАСС-К, с увеличенным сроком работы в космосе – до десяти лет.

Напомним, 23 января первый вице-премьер Сергей Иванов резко раскритиковал руководство Роскосмоса за то, что система ГЛОНАСС не соответствует современным требованиям и не обеспечивает на 100 процентов доступность услуг на всей территории страны. Роскосмос пообещал исправиться. 24 января глава Роскосмоса Анатолий Перминов сообщил, что ГЛОНАССу нужно не 24 спутника, а 30, из которых шесть должны находиться в резерве.

Ученые объяснили происхождение сверхмолний и голубых струй

Группа ученых предложила модель, объясняющую возникновение "молний наоборот": разрядов, бьющих из облака не в землю, а вверх, в ионосферу, сообщает журнал New Scientist со ссылкой на статью в Nature Geoscience.

До сих пор не было известно, как именно возникают странные природные явления: сверхмолнии (гигантские молнии, gigantic jets) и молнии типа "голубая струя" (синий джет, blue jet). Как следует из названий, первый тип характерен размером и мощностью, второй – цветом, однако основное их замечательное свойство заключается в том, что оба типа молний бьют из облака не вниз, в землю, а вверх, в ионосферу.

Коллектив ученых из Университета штата Пенсильвания и Технологического университета в Нью-Мехико впервые предложил модель, которая описывает образование как наземных молний, так и молний "снизу-вверх". Модель также учитывает образование загадочных "внезапных" (out of the blue) молний, способных бить "ниоткуда", возникая в нескольких километрах от грозы.

По мнению исследователей, голубые струи возникают в результате электрического пробоя между зарядом верхней части грозового облака и экранирующим зарядом, притягиваемым к верхушке облака. Модель предсказывает, что они должны возникать через 5-10 секунд после того, как наземный или внутриоблачный разряд создаст резкий дисбаланс заряда в облаке. Сверхмолнии же образуются как обычный внутриоблачный разряд между зарядом средней и верхней частей грозового облака, который продолжает распространяться вверх от облака.

Исследователи считают, что их модель может использоваться для предсказания того, какими типами молний будет сопровождаться гроза.

В фотоне уместилось рекордное количество информации

Специалистам по квантовой коммуникации удалось передать с помощью одного фотона рекордное количество информации – 1,63 бита, сообщает журнал New Scientist со ссылкой на статью в Nature Physics.

В классическом случае с одним фотоном можно передать один бит информации – фотон находится в одном из двух возможных состояний, определив, в каком именно, адресат получает один бит. Ученые давно стремятся увеличить "емкость" фотона, повысив пропускную способность канала и скорость передачи данных. Теоретически это возможно, но мешает несовершенство современных приборов.

Один из используемых методов увеличения емкости – квантовое плотное кодирование – основан на способности пары фотонов находиться в запутанном состоянии. Свойства одного фотона изменяются одновременно со свойствами другого фотона, с которым он запутан, даже если они разнесены в пространстве.

Схема квантового плотного кодирования приведена на иллюстрации: отправитель (Боб) и адресат (Алиса) получают по фотону, причем фотоны запутаны друг с другом. Боб приводит пару в одно из четырех возможных состояний (воздействуя лишь на свой фотон) и передает Алисе эту информацию (пересылая, опять же, лишь один фотон). Таким образом, измерив состояние пары, Алиса в идеальном случае могла бы получить два бита, хотя для их передачи использовался лишь один фотон.

В реальности, однако, этого не происходит: современные оптические устройства не позволяют различить все четыре состояния запутанной пары фотонов, максимум – три. Таким образом, Алиса может получить максимум log23 – 1,585 бита информации.

Хулио Баррейро (Julio Barreiro) и его коллегам из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн удалось улучшить этот результат, повысив способность детектора (Алисы) распознавать состояния. Группа Баррейро придала фотону орбитальный угловой момент, заставив его двигаться по спирали. Угловой момент сам не является носителем информации, но позволяет детектору лучше определить, в каком состоянии находится пара. Довести объем передаваемой информации до двух бит опять же пока не удалось, лучший практический результат – 1,63 бита, что, однако, уже является рекордом.

В Шотландии нашли следы огромного метеорита

Британские ученые пришли к выводу, что 1,2 миллиарда лет назад на северо-западе Шотландии упал огромный метеорит, сообщает Университет Абердина со ссылкой на статью в журнале Geology

Ученые из Оксфордского университета и Университета Абердина исследовали необычные горные породы около шотландского города Уллапул. Ранее считалось, что они сформировались в результате вулканической активности, однако эта гипотеза вызывала сомнения: в районе нет ни вулканических кратеров, ни других вулканических отложений.

Проанализировав химический состав пород, исследователи установили, что в них высока концентрация иридия, который на поверхности Земли обычно встречается только в небольшой концентрации. Метеориты, наоборот, бывают им сравнительно богаты. Были найдены и другие химические следы метеорита. Кроме того, ученые обнаружили в камнях так называемые параллельные изломы, которые также могли возникнуть вследствие удара метеорита.

Ученые обнаружили сделанную до изобретения фонографа звукозапись

Группа американских исследователей обнаружила в одном из парижских архивов звукозапись, сделанную за 17 лет до изобретения Томасом Эдисоном фонографа, пишет The New York Times. 

10-секундная запись, на которой неизвестная певица (или ребенок) напевает фрагмент из народной песни "Au Clair de la Lune" была сделана 9 апреля 1860 года. Устройство для звукозаписи, изобретенное стенографистом и библиотекарем Эдуардом-Леоном Скоттом де Мартивиллем (Edouard-Leon Scott de Martinville), состояло из рупора, соединенного с пером, с помощью которого звуковые волны записывались на листах бумаги. Бумага была закопчена с помощью дыма от масляной лампы, и перо фактически процарапывало слой копоти. 

Звукозапись Скотта изначально не предназначалась для проигрывания, а, скорее, являлась стенограммой звука, его визуальным отображением. Группа ученых, обнаруживших запись, с помощью компьютера расшифровала ее, получив звук. Фрагмент песни, слова которой едва различимы за скрипом и шорохом, можно прослушать на странице статьи с сайта издания. 

В своих мемуарах, опубликованных уже после первых экспериментов Эдисона со звукозаписью, Скотт критиковал ученого за неверное понимание идеи фонографа, как средства воспроизведения записанного звука. Предназначением фонографа стенографист считал лишь визуальное запечатление звука. 

Запуск ГЛОНАСС отложили на год

28.03.08. Российская навигационная система ГЛОНАСС начнет работать в конце 2008 года. Это на год позже, чем планировалось изначально, сообщает в пятницу газета "Коммерсант". 

Такое решение было принято на совете главных конструкторов системы, который 27 марта начал работу в Российском научно-исследовательском институте космического приборостроения (РНИИ КП). 

Ранее предполагалось, что системой можно будет начать пользоваться уже к 31 декабря 2007 года. Однако для этого было необходимо 18 работающих спутников, в действительности же по состоянию на 27 марта на орбите находится всего 16 аппаратов. К тому же, по прогнозам, до конца года выйдут из строя еще три старых спутника. 

Чтобы запустить систему хотя бы к концу этого года, конструкторам пришлось изменить сроки запуска шести спутников "Глонасс-М", намеченного на этот год. 

Еще одной проблемой остается точность работы ГЛОНАСС. По словам заместителя директора РНИИ КП Григория Ступака, погрешность в определении координат сейчас составляет 10 метров, в то время как у аналогичной американской системы GPS она всего 2 метра. 

Британские астрономы возродили тайну Солнечной короны

Британские астрономы выступили с опровержением предположения, что аномально высокая температура солнечной короны объясняется альфвеновскими волнами, сообщает портал Space.com со ссылкой на статью в The Astrophysical Journal Letters.

Солнечная корона – внешняя оболочка Солнца, простирающаяся в космос на миллионы километров. Ее средняя температура составляет 1,8 миллиона градусов (температура отдельных участков может достигать 10 миллионов градусов ) – при том, что температура поверхности Солнца (фотосферы) не превышает 5800 градусов.

Предполагается, что аномально высокую температуру обеспечивает особый тип волн, переносящих энергию от плазмы Солнца к плазме короны, – альфвеновские волны. В 2007 году Стив Томчик (Steve Tomczyk) из Национального центра атмосферных исследований США и его коллеги получили экспериментальное подтверждение этой гипотезе: зарегистрировали альфвеновские волны между поверхностью Солнца и короной.

Том Ван Дорсселаре (Tom Van Doorsselaere) из Университета Уорика и его коллеги, однако, опасаются, что группа Томчика обнаружила не альфвеновские волны, а так называемые изгибные волны (kink waves) – другой тип волн, которые переносят меньше энергии и не могут объяснить такого сильного нагревания короны. Проанализировав данные Томчика с помощью более сложной модели, ван Дорсселаре пришел к выводу, что их нельзя объяснить с помощью альфвеновских волн – зато можно с помощью изгибных

По словам ван Дорсселаре, ему самому жаль опровергать стройную гипотезу коллег, так как загадка короны опять остается без решения. Группа Томчика, однако, по-прежнему надеется, что ее выводы верны.

Астрономы нашли воду и органику в протопланетных дисках

Коллектив ученых обнаружил водяной пар в протопланетных дисках – газопылевых образованиях, вращающихся вокруг звезды, сообщает Space.com со ссылкой на статью, которая появится 20 марта в журнале Astrophysical Journal Letters, ведущий автор – Колетт Салик (Colette Salyk) из Калифорнийского технологического института.

Используя данные орбитального телескопа "Спитцер", работающего в инфракрасном диапазоне, Салик и коллеги зафиксировали в спектре излучения двух протопланетных дисков пики, указывающие на наличие в них водяного пара.

Газопылевые диски вращаются вокруг молодых звезд DR Tau и AS 205A, удаленных от нас соответственно на 457 световых лет и 391 световой год. Вероятно, рано или поздно частицы диска постепенно начнут слепляться, образуя планеты. Группа Салик обнаружила воду во внутренней части диска – как раз там, где, скорее всего, формируются планеты земного типа. Насколько много воды в диске, оценить трудно: пока что астрономы зафиксировали очень небольшие количества, однако и проанализирована была лишь малая часть диска.

Другая группа ученых, специально разработав методику для определения химического состава диска на основании данных "Спитцера", обнаружила в протопланетном диске звезды AA Тельца простые органические молекулы (HCN, C2H2, CO2), а также водяной пар. Статья об этом была опубликована 14 марта в журнале Science, ведущий автор – Джон Карр (John Carr).

Телескоп "Хаббл" позволил еще одной группе ученых впервые обнаружить молекулы метана в атмосфере экзопланеты (планеты, находящейся вне Солнечной системы). Подробности этого открытия NASA раскроет на пресс-конференции, которая начнется 19 марта в 22 часа по московскому времени. Соответствующая статья будет опубликована 20 марта в журнале Nature.

NASA не выключит марсоходы

Марсоходы "Спирит" и "Оппортьюнити" не будут выключены, сообщает 25 марта агентство Associated Press со ссылкой на NASA.

24 марта Associated Press сообщало, что из-за уменьшения бюджета миссии по исследованию Марса на четыре миллиона долларов ученые будут вынуждены перевести один из марсоходов в спящий режим и ограничить функциональность второго.

Источником этого сообщения послужило письмо, посланное из NASA в Лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене, в котором рекомендовалось урезать бюджет текущей миссии, чтобы сэкономить денег для марсоходов следующего поколения. Ученые, ведущие проект "Спирит" и "Оппортьюнити", назвали решение о сокращении финансирования "весьма огорчительным".

25 марта NASA сообщило, что это письмо аннулировано и ни один из марсоходов не будет выключен.

Марсоходы "Спирит" и "Оппортьюнити" отправились к Марсу в июне 2003 года и сели на планету в январе 2004 года. Аппараты должны были проработать всего 90 дней, однако оба до сих пор находятся в рабочем состоянии. Их эксплуатация обходится NASA в 20 миллионов долларов в год.

Разработан новый корабль для суборбитального космического туризма

Небольшая калифорнийская аэрокосмическая компания XCOR Aerospace объявила 26 марта о разработке нового суборбитального корабля Lynx, который в 2010 году начнет возить космических туристов

Двухместный Lynx по размеру похож на обычный маленький частный самолет. Он сможет доставлять людей (или грузы) на высоту до 61 километра (для сравнения: пассажирские самолеты редко поднимаются на высоту более 15 километров, апогей орбиты МКС составляет 331 километр).

Компания XCOR надеется, что Lynx станет привлекательным предложением для космических туристов, которые захотят испытать невесомость или взглянуть на земную атмосферу сверху, а также для исследователей. Место для пассажира будет располагаться прямо рядом с местом пилота

Планируется, что полеты будут совершаться несколько раз в день, цены на билеты будут доступными. Полет будет длиться около 30 минут, максимальная скорость – два маха – будет достигаться при практически вертикальном полете сквозь атмосферу.

Планируется, что полеты будут совершаться несколько раз в день, цены на билеты будут доступными. Полет будет длиться около 30 минут, максимальная скорость – два маха – будет достигаться при практически вертикальном полете сквозь атмосферу.

Корабль будет работать на жидком топливе, которое, как отмечают разработчики, меньше загрязняет окружающую среду, чем твердое или гибридное

Исследовательская лаборатория ВВС США заключила с XCOR контракт на разработку и тестирования Lynx, сообщает Associated Press, подробности пока не сообщаются. Напомним, что два месяца назад компания Virgin Galactic представила свой корабль для космических туристов SpaceShipTwo, способный поднимать шесть пассажиров на высоту до 110 километров.

Астронавты с "Индевора" собрали манипуляторы канадского робота

Утром в воскресенье, 16 марта, астронавты шаттла "Индевор" Ричард Линнехан и Майк Фореман завершили сборку двух манипуляторов канадского робота "Декстер" на МКС, сообщает AFP.

Астронавтам пришлось проработать в открытом космосе более семи часов, ведь они начали выход на полчаса раньше запланированного срока, и уже проработали на сорок пять минут больше, чем им было отведено. Задержка была вызвана тем, что некоторое время астронавты не могли справиться с крепежами на одной из "рук" робота.

Канадская манипуляционная система "Декстер" предназначается для выполнения наиболее трудоемких работ снаружи станции, такие как перемещение крупных узлов. Робот похож на человека: у него две руки по 3,3 метра каждая, тело и голова.

Сборка "Декстера" была начата во время первого выхода в открытый космос, но тогда астронавтам не удалось подать на манипулятор энергию.

Эта миссия "Индевора" должна стать рекордной по продолжительности и количеству выходов в открытый космос: полет продлится 16 дней, а астронавты осуществят пять выходов. Командует полетом шаттла Доминик, пилотирует "Индевор" Грегори Джонсон, в команде также работают бортинженеры Рик Линнеан, Роберт Бенкем, Майк Фореман, Гаретт Рейсман и японский астронавт Такао Дои.

Астронавты "Индевора" завершили третий выход в открытый космос

18.03.08. Астронавты шаттла "Индевор", который прибыл на МКС в четверг, завершили третий выход в открытый космос. Об этом сообщается на официальном сайте NASA.

Работа астронавтов Ричарда Линнеана и Майка Форемана в открытом космосе продлилась 6 часов 53 минуты. За это время они окончили сборку робота-манипулятора "Декстер", который теперь будет участвовать в работе МКС, перемещая грузы с внешней стороны космической станции.

Четвертый выход Линнеана и Форемана в открытый космос запланирован на четверг. Они займутся заменой защитного автомата МКС, а также проверят исправность теплоизоляциии шаттла. Всего космонавты за время 16-дневного пребывания на орбите выйдут в космос пять раз.

Астронавты с "Индевора" начали четвертый выход в космос

21.03.08. Астронавты Роберт Бенкен и Майк Фореман в пятницу рано утром по московскому времени начали четвертый выход в открытый космос с МКС в рамках текущей миссии "Индевора", сообщает РИА Новости.

По словам представителей NASA, астронавтам предстоят испытательные работы по ремонту теплозащитного слоя шаттла - при помощи специального пистолета они заполнят раствором поврежденную теплозащитную плитку шаттла. После испытаний тестовые плитки будут возвращены на Землю на проверки и изучения.

Также в ходе работы в открытом космосе Бенкен и Фореман заменят сломанный контрольный модуль электропитания (предохранитель) на МКС.

Пятый и последний для этого экипажа "Индевора" выход в открытый космос запланирован на 01:23 воскресенья по московскому времени.

Шаттл "Индевор" с семью астронавтами на борту совершил успешную посадку на космодроме на мысе Канаверал, передает телеканал CNN. 

27.03.08. "Индевор", начавший сход с орбиты в 23.33 среды по Гринвичу (02.33 четверга по Москве), приземлился в 00.39 по Гринвичу (03.39 по Москве). Из-за неблагоприятных погодных условий посадка шаттла была отложена на полтора часа. 

NASA крайне редко проводит посадки шаттла в темное время суток. Однако завершившаяся миссия "Индевора" стала исключением из этого правила. Стартовал шаттл также в темноте - ранним утром 11 марта.