Новости физики и космоса. 

Выпуск 2 (26) 1 - 7 февраля

Изобретение года

Телепортация - мгновенный перенос тела из одной точки в другую. Стоит ли говорить, что телепортация является одним из любимых приемов фантастов всех времен и народов. В таком виде телепортация противоречит всем законам науки. Но в 2004 году телепортация стала реальностью. Ведь под телепортацией можно понимать не перенос, а полное воссоздание в другой точке физических свойств и характеристик какого-то объекта.

В 40 лабораториях мира в последние годы велись эксперименты, в которых предпринимались попытки телепортации квантовых состояний различных частиц. Исследования имеют важнейшее прикладное значение для создания принципиально нового поколения квантовых компьютеров неизмеримо более высокой мощности. Информация в них будет передаваться описанным образом и станет измеряться не в битах, а в кубитах.

И вот казавшаяся заумной абстракцией квантовая физика наконец перешла на прикладные рельсы. 21 апреля 2004 года в Австрии осуществлена первая коммерческая транзакция с применением квантовой криптографии. Профессор Антон Цайлингер из Венского университета перевел 3 тысячи евро, полученных от мэра, из ратуши в ближайшее отделение банка по оптическому волокну с кодом, упакованным в квантовое состояние фотона. Это наиболее защищенный из всех возможных способ передачи информации. Ключ кода произведен в банке на кристалле, преобразующем фотоны лазера в пары "спутанных" фотонов. Один фотон каждой пары оставался в банке, другой отсылался в ратушу. Измерив поляризацию фотонов, можно разделить их на две линии, по аналогии с двоичной системой компьютеров, и использовать эти линии в качестве ключа.

Взаимосвязь объектов на квантовом уровне имеет аналогию во взаимосвязи физических предметов и явлений. Скажем, на футбольном поле форвард Булыкин собирается ударить по воротам. Глядя на тренера Ярцева, можно узнать, забил форвард гол или нет. С другой стороны, узнав, что Булыкин ударил по воротам, можно с определенной вероятностью предвидеть реакцию тренера. По существу, это полная аналогия информационных каналов, которые существуют между частицами в микромире, что, конечно же, футболисты не должны принимать на свой личный счет.

Как ни печально, квантовая телепортация непригодна для того, чтобы переносить человека из одного места в другое. Прежде всего, процесс обработки данных и их расшифровки занимает неизмеримо больше времени, чем тысячные доли секунды, которые сохраняется связь между точкой сборки и точкой разборки даже в лучших экспериментах. По этой причине вероятность того, что копия будет подобна оригиналу, падает до слишком рискованных для живых существ величин.

События  2005 года

Ученые намерены воспроизвести "Большой взрыв" на окраине Женевы

В Швейцарии заканчивается строительство Большого адронного коллайдера (Large Hadron Collider, LHC), новейшего проекта Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN), сообщает Guardian.

LHC, мощнейший ускоритель со встречными пучками элементарных частиц - протонов, размещается в тоннеле, представляющем собой круг длиной около 28 километров. Тоннель расположен примерно в 100 метрах под землей на окраине Женевы.

Идея его создания зародилась еще в 80-х годах прошлого века, но работы по его постройке начались лишь в конце 90-х годов. Работы идут медленнее, чем предполагалось, но сотрудники CERN убеждены, что конец строительства уже близок. Как ожидается, привести коллайдер в действие удастся в конце 2007 года (ранее предполагалось, что он будет готов уже в 2006).

На строительство и оборудование LHC уходит примерно 90 процентов бюджета CERN (достигающего 660 миллионов долларов в год). Общая стоимость его постройки, как ожидают, достигнет 2,45 миллиардов долларов.

Исследователи надеются, что LHC поможет им воссоздать условия, существовавшие непосредственно после "Большого взрыва", и лучше понять, как происходило образование вселенной.

Одним из применений коллайдера станет уточнение так называемой Стандартной модели, теоретической модели материи, которая является основой современной физики элементарных частиц.

В частности, в результате экспериментов в Большом адронном коллайдере исследователи надеются зафиксировать бозон Хиггса - частицу, являющуюся одним из главных элементов Стандартной модели. Как предполагают, именно от бозона Хиггса зависит масса других элементарных частиц, однако обнаружить его экспериментально до сих пор не удается.

Астрофизики нашли пропавшую после рождения Вселенной материю

Астрофизикам из Гарвардского университета удалось определить, где скрывается часть так называемой пропавшей материи, - около половины атомов Вселенной. Как сообщает интернет-издание Spaceflight Now, изучая снимки квазарообразной галактики Mkn 421, полученные с помощью рентгеновского телескопа Chandra, они обнаружили два межгалактических облака рассеянного горячего газа.

Обрабатывая полученную информацию, ученые установили, что в этих облаках присутствуют ионы углерода, азота, кислорода и неона, а температура газа превышает 1 миллион градусов Цельсия. Сравнив эти данные с наблюдениями в ультрафиолетовом спектре, они определили размеры образований, которые достигают 2 миллионов световых лет, и массу-плотность вещества.

Допуская, что эти облака являются типичными с точки зрения их размеров, астрофизики произвели оценку средней массы-плотности барионов, содержащихся в таких образованиях по всей Вселенной. Выяснилось, что этот показатель совпадает с объемом пропавшей материи.

Считается, что обычная материя составляет всего лишь 5 процентов от массы и энергии Вселенной. Остальные 95 процентов именуются темной материей и темной энергией, и ученые до сих пор не имеют четкого представления о том, что это такое. Однако даже 5 процентов нормальной материи оказалось сложно обнаружить.

Общая масса материи во Вселенной, как видимой, так и скрытой, рассчитывается на основе распределения звезд по галактикам и, исходя из того факта, что галактические кластеры оказывают друг на друга гравитационное воздействие. Существование темной энергии предполагается на основании того, что Вселенная расширяется с возрастающим ускорением, а, следовательно, что-то должно быть тому причиной.

5 процентов нормальной материи включат в себя звезды, планеты, их спутники, а также межзвездный и межгалактический газ. Ученые высчитали массу-плотность барионов, то есть нейтронов и протонов, из которых состоят атомные ядра и ионы, на момент Большого взрыва, давшего начало нашей Вселенной примерно 10 миллиардов лет назад.

Однако значительную часть этой материи на практике обнаружить не удалось. Барионы во всех звездах и газовых образованиях составляют всего лишь чуть больше половины от того количества, которое существовало до Большого взрыва. Теперь, по-видимому, удалось установить, куда же они подевались.

Новооткрытые газовые межгалактические облака раньше не удавалось обнаружить из-за того, что диапазон температур в них колебался от сотен тысяч до миллиона градусов, а, кроме того, эти объекты имели крайне низкую плотность.

Самое жаркое место на Сатурне находится на Южном полюсе

Уникальное атмосферное образование обнаружили на южном полюсе Сатурна американские астрономы. Как сообщает Associated Press, расшифровывая снимки высокой четкости, сделанные в инфракрасном разрешении, они открыли в полярной области крупный вихрь, который оказался теплее окружающей его атмосферы.

Снимки были сделаны в Обсерватории Кека, которая расположена в кратере потухшего вулкана Мауна-Кеа на острове Гавайи. Обнаруженное образование напоминает струйные течения в верхних слоях атмосферы на Земле.

Подобный горячий вихрь впервые открыт в Солнечной системе. Ученые предполагают, что самые теплые области Сатурна находятся именно в районе Южного полюса, однако точных данных о температуре в сообщении об открытии не приводится.

Полярные вихри имеются на Земле, Юпитере, Марсе и Венере, но они обычно холоднее окружающей их атмосферы. Арктический полярный вихрь обычно располагается над восточной частью Канады, откуда потоки холодного воздуха свободно проникают в северную часть Великих равнин на территорию США.

По словам Глена Ортона из Лаборатории реактивного движения в Пасадене, эта часть атмосферы Сатурна сильно нагрелась, потому что испытывала воздействие солнечных лучей в течении почти 18 лет. Сатурнианский год во много раз больше земного, а последний раз летнее солнцестояние случилось на планете в 2002 году.

Однако, загадка заключается в том, считает Ортон, что если бы увеличение температуры в южном полушарии было связано исключительно с сезонными изменениями, то с возрастанием широтности она росла бы постепенно, а этого не происходит. Резкий скачок температуры происходит около 70-й параллели, а затем еще раз на 87-м градусе южной широты в непосредственной близости от полюса.

Hubble увидел взрыв звезды на краю Галактики

Космический телескоп Hubble запечатлел "световое эхо" от взрыва находящейся на самом краю Млечного пути звезды. Снимок опубликован в среду на сайте телескопа.

Взорвавшаяся в 2002 году звезда V838 Mon находится в созвездии Единорога и расположена на расстоянии 20 тысяч световых лет от Земли.

Как правило, процесс рождения новой звезды (когда ее светимость многократно увеличивается) занимает от нескольких часов до нескольких суток. Однако свет от космического взрыва может порождать своеобразное "эхо", отражаясь от облаков из космической пыли. Именно такой момент и запечатлен на фотографии.

Воздушный шар NASA установил новый рекорд длительности полета

Звездные дожди будут идти до 15 апреля

Уже сегодня россияне смогут наблюдать метеорные потоки Виргиниды, сообщил "Интерфаксу" представитель Института астрономии РАН. До 15 апреля будет наблюдаться звездный дождь из созвездия Девы - метеорный поток Виргиниды. Но поток будет слабым - всего шесть метеоров в час.

Однако, сообщили специалисты, уже 5 февраля можно будет наблюдать значительно более сильный поток - Дельта-Леониды - из созвездия Льва. Его активность составит 24 метеора в час. Пик активности этого потока наступит 26 февраля.

Происхождение метеорных потоков до сих пор остается загадкой для ученых. По некоторым предположениям, метеориты - это бывшие кометы, которые при неоднократном приближении к Солнцу постепенно распадаются. Солнечный ветер выдувает из них легкую субстанцию, и остается только ядро кометы. Оно распадается на огромное число мелких осколков и создает метеорный поток.

Считается, что метеоритные ливни не представляют опасности для людей. Нет ни одного случая смерти человека в результате падения метеоритов на землю. Правда, более полувека назад кусок метеорита убил в Англии корову, но специалисты называют это случайностью.

Большинство метеоритов сгорают, не долетая до Земли, и лишь самые крупные могут пройти через слои атмосферы, упав на землю маленькими камешками. Названия метеоритным потокам даются по имени созвездия, рядом с которым они и были обнаружены.

Экипаж МКС работает на Нобелевскую премию

Экипаж Международной космической станции (МКС) проводит эксперимент "Плазменный кристалл", результаты которого, по мнению ученых, "достойны Нобелевской премии". "Салижан Шарипов и Лерой Чиао начинают сегодня заключительную 12-ю сессию эксперимента "Плазменный кристалл" на аппаратуре ПК-3", - сообщил ИТАР-ТАСС представитель Центра управления полетами (ЦУП). По его словам, исследования в области физики пылевой плазмы будут проводиться в течение пяти дней.

"Плазменный кристалл" - плод сотрудничества российского Института теплофизики экстремальных состояний РАН и немецкого Института внеземной физики. Результаты эксперимента, отмечают ученые, позволят создать "пылесос" для направленного обезвреживания радиоактивных выбросов в атмосферу при ядерных авариях, а также разработать мощные компактные ядерные источники питания для космических аппаратов.

Данный эксперимент на орбите проводится уже несколько лет. "Еще в январе 1998 года на российском орбитальном комплексе "Мир" космонавты Анатолий Соловьев и Павел Виноградов проводили на установке ПК-1 первый эксперимент получения плазменно-пылевых кристаллов", - напомнили в ЦУП. В мае того же года, на "Мире" в рамках программы "Плазменный кристалл" начали эксплуатировать аппаратуру ПК-2, состоящую из газоразрядной лампы и устройства для видеорегистрации эксперимента.

Установка ПК-3, на которой сейчас осуществляется эксперимент, впервые заработала на МКС в 2001 году, когда Сергей Крикалев и Юрий Гидзенко провели первую сессию "Плазменного кристалла".

Первый иранский спутник построит Россия

Москва и Тегеран заключили контракт на 132 миллиона долларов, по которому Россия построит для Ирана первый для этой страны космический спутник связи. Российская сторона, как пишут во вторник "Ведомости", берет на себя также вывод спутника на орбиту.

По условиям соглашения генподрядчик — красноярское научно-производственное объединение прикладной механики (НПО ПМ) имени Решетнева должно вывести спутник не позднее чем через 30 месяцев после подписания контракта. Ожидается, что Иран в течение года собирается заказать россиянам строительство и запуск еще одного телекоммуникационного спутника.

Идея запуска иранского геостационарного спутника связи "Зохре" ("Венера"), который получил свое название по имени героини народного персидского эпоса, появилась еще в 1977 году. Несколько лет назад Иран даже получил орбитальные точки на геостационарной орбите от Международного союза электросвязи. Международные правила требуют, чтобы страны использовали свой орбитальный ресурс. Чтобы не лишиться позиций в космосе, Иран даже приобретал старые российские спутники.

В 2001 году во время визита в Россию президента Ирана Мохаммада Хатами страны подписали рамочное соглашение о строительстве "Зохре". Летом 2003 г. власти Ирана отказались от услуг россиян и начали искать других партнеров для запуска спутника на условиях соинвестирования. Но в итоге выбор снова пал на российские компании.

С Байконура стартовала российская ракета с американским спутником

Рано утром в четверг с космодрома Байконур запущена модернизированная ракета-носитель "Протон-М" с космическим аппаратом "АМС-12" на борту, передает РИА "Новости".

Как ожидается, на целевую орбиту спутник будет выведен при помощи разгонного блока "Бриз-М" в 14:46 четверга по московскому времени.

Космический аппарат "AMC-12" массой 4979 килограммов предназначен для предоставления услуг телевизионной и телефонной связи, передачи данных широкому кругу пользователей, создания корпоративных сетей и других телекоммуникационных целей.

"AMC-12" построен компанией "Alcatel Space" на базе платформы нового поколения "Spacebus-4000". Заказчиком и владельцем аппарата является компания SES AMERICOM, Inc. Репортаж о запуске ракеты в режиме реального времени транслировался на сайте научно-производственного центра имени М.В. Хруничева.

По словам представителя центра, "АМС-12" будет располагаться на геостационарной орбите в точке 37,5 градуса западной долготы, что позволит ему обслуживать клиентов на территории Южной и Северной Америки, стран Карибского бассейна, Европы и Африки.

Четырехступенчатая космическая ракета-носитель тяжелого класса "Протон-М" имеет улучшенные энергомассовые, эксплуатационные и экологические характеристики. На ней установлена новая система управления, а также применен увеличенный головной обтекатель, что более чем вдвое позволило увеличить объем для размещения полезного груза. На 2005 год запланировано 11 стартов ракет этого типа.

Продвижением российских "Протонов" на международном рынке космических услуг занимается российско-американское СП International Launch Services, в которое входят корпорация "Lockheed Martin" (США) и ее российские партнеры Космический центр имени Хруничева и РКК "Энергия".