PostHeaderIcon 1.DARPA строит компьютер «Морфеус».2.Ремонт.3.Как абстрактная математика помогает конкретной физике.4.Типы чёрных дыр.5.Мозговой имплант остановит насильников и самоубийц.6.США: «Космос — это не всеобщее достояние».

DARPA строит компьютер «Морфеус», который невозможно взломать.

Агентство DARPA инвестировало $50 млн. в разработку защиты от вирусов-шифровальщиков, и главным оружием в борьбе с ними может стать проект «Морфеус». 
Разработка специалистов Мичиганского университета базируется на простой концепции. Компьютер не может быть взломан, пока хакер не найдет и не воспользуется уязвимостью. И если нельзя создать идеальный код, в котором нет «дыр», то нужно просто сделать так, чтобы уязвимости и слабые места ОС «ускользали» от хакеров. Те ведь тоже не всесильны – если, пока готовится атака, брешь успеет исчезнуть, их планы сорвутся. 
С этой целью уже потрачено $3,6 млн. на систему, которая интегрирована в аппаратное обеспечение. Независимо от установленного на компьютер ПО, Морфеус будет в случайном порядке «перетасовывать» данные, сохраняя работоспособность системы, но в корне меняя ее архитектуру. Детали держатся в секрете, поскольку проект курируется военным ведомством. DARPA хочет получить компьютер, который будет самостоятельно и постоянно меняться, чтобы хакеры не могли подобрать к нему отмычку. 
В описании проекта сказано: «Представьте себе, что вы собираете кубик-рубика и уже вышли на финишную прямую, как вдруг он вновь оказывается в хаотическом состоянии. Весь труд идет насмарку и все приходится начинать заново». Выходит, неважно, существуют ли уязвимости на самом деле и какие. Хакер никогда не получит достаточно времени, что спокойно изучить систему и выявить ее слабые места.

____________________________________________________________________________________________

Ремонт. Зимой или летом? 

Ремонт летом. Минусы: 
— Лето — пик строительного сезона. Следовательно, у строителей образуется очередь заказов, некоторые даже передают часть заказов своим партнерам, т.к. сами не справляются с объемами. С ростом спроса происходит и повышение цен на строительные работы. 
— Подобное происходит и с поставщиками стройматериалов — они испытывают порой нехватку некоторых материалов в связи с большим спросом. Цены на стройматериалы также возрастают. 
— Летом подрядчики не испытывают нехватки заказов и могут даже выбирать выгодные для них проекты. Заказчикам приходится ждать, когда освободится опытный мастер/бригада/фирма, а также терпеть повышение цен. 
Ремонт зимой. При соблюдении простых правил, ремонт даже в самую лютую зимнюю стужу можно сделать с успехом, не хуже, чем летом.Плюсы: 
— Зимой дело обстоит совсем не так. Количество заказов падает и строителям приходится идти на всяческие уступки ради заказчиков. В этот период можно заметить появление большого количества акций и скидок. 
— Подобная ситуация наблюдается со строительными материалами и оборудованием, например, кондиционеры зимой обойдутся вам намного дешевле, чем летом. 
— К тому же зимой клиенту уделяется намного больше внимания, чем в летнее время. 
Ремонт зимой. Особенности: 
— Стройматериалы нужно приобретать у тех продавцов, которые могут обеспечить подобающие условиях хранения. На строительных рынках, материалы хранятся в контейнерах и в зимнее время могут быть подвержены перемораживанию. Такие материалы использовать в отделочных работах нельзя. Покупайте строительные материалы у тех продавцов, которые имеют свои собственные складские помещения. 
— При проведении ремонтных работ зимой нужно учитывать температуру основания. Т.е. поверхность, на которую будут укладываться различные сухие смеси не должна быть холодней +5 градусов. При этом само помещение должно быть отапливаемым. 
— Обязательно узнавайте, могут ли те или иные стройматериалы использоваться в холодное время года. Как правило, всё написано на упаковке — читайте внимательно.

____________________________________________________________________________________________

Как абстрактная математика помогает конкретной физике.

Иногда на первый взгляд совершенно абстрактные математические теории помогают физикам-теоретикам понять, как устроен наш мир.
В год окончания Первой мировой войны двое немецких математиков геттингенской выучки опубликовали работы, имеющие огромное значение для теоретической физики. Одна из самых блестящих алгебраистов XX века Эмми Нётер представила доказательства двух знаменитых ныне теорем, связывающих законы сохранения различных величин (энергии, импульса, углового момента, заряда и т. д.) с симметриями уравнений, описывающих физическую систему. 
Эти теоремы стали мощным и универсальным средством выявления подобных законов в ньютоновской и релятивистской механиках, в теории тяготения, электродинамике, квантовой теории поля и физике элементарных частиц.
Статья Германа Вейля «Гравитация и электричество», опубликованная не в Геттингене, а в Берлине, известна гораздо меньше. Между тем она и ее продолжение, вышедшее годом позже, положили начало чрезвычайно эффективному подходу к конструированию теорий микромира, который сформировался уже во второй половине XX века. С его помощью была создана объединенная теория трех фундаментальных взаимодействий, сильного, слабого и электромагнитного, которую назвали Стандартной моделью.
От сил к потенциалам. 
Как обычно и бывает, у Вейля имелись предшественники. В начале XIX века работы нескольких математиков, прежде всего Гаусса и Пуассона, преобразовали математический аппарат ньютоновской теории тяготения. В новой интерпретации она предстала как силовое поле, пронизывающее Вселенную. Это поле стали описывать гравитационным потенциалом — скалярной функцией, зависящей от пространственных координат, но не от времени. При этом сила тяготения в любой точке полностью определяется тем, насколько резко изменяется вблизи нее этот потенциал (то есть его градиентом). 
Это нововведение обогатило математический аппарат небесной механики и других разделов физики, где приходится иметь дело с тяготением, но ввело в описание гравитации некую неопределенность. В законе Ньютона фигурируют силы тяготения, которые можно измерять непосредственно, и определяются они однозначно (в выбранной системе единиц). А вот значения гравитационного потенциала можно изменить на любую постоянную величину — градиент останется тем же. В те времена это выглядело тривиальным следствием математического формализма, не имеющим отношения к реальной физике.
Столетием позже таким же образом переписали классическую электродинамику. В первоначальной форме она была представлена уравнениями Максвелла, куда входят измеряемые на опыте напряженности электрического и магнитного поля. Эти уравнения тоже удобно выразить через потенциал, только более сложный, чем у ньютоновской гравитации (помимо скалярной части, в него входит вектор, определяющий величину магнитного поля). 
Уравнения электродинамики в такой записи выглядят очень элегантно и естественно встраиваются в пространство-время специальной теории относительности. Однако они становятся неоднозначными, поскольку одному и тому же полю могут соответствовать разные потенциалы. Например, к векторному потенциалу можно добавить любой постоянный вектор, а к скалярному — любое число. 
Более того, эти добавки могут меняться и в пространстве, и во времени, лишь бы они были правильно связаны друг с другом, так что произвол в выборе электромагнитных потенциалов существенно больше, чем в случае ньютоновской гравитации. Физики и математики начала прошлого века прекрасно видели эту неоднозначность, но, как и предшественники, не придавали ей особого значения. 
Калибровочные преобразования. 
Это свойство электромагнитных потенциалов имеет глубокий физический смысл. Их взаимные изменения компенсируют друг друга точно таким образом, чтобы сохранить в прежнем виде уравнения Максвелла. Неоднозначность выбора фактически отражает неразрывную связь между электричеством и магнетизмом.
Преобразования потенциалов, не меняющих уравнений электромагнитного поля, называют калибровочными (этот термин тоже восходит к статьям Вейля) — как говорят физики, эти уравнения инвариантны относительно калибровочных преобразований. В квантовой электродинамике такая инвариантность, в соответствии с теоремой Нётер, влечет за собой закон сохранения электрического заряда. Таким образом, калибровочная инвариантность, несмотря на свой вроде бы формальный характер, открывает возможность заключений, имеющих прямой физический смысл.
И не только в отношении электромагнетизма. Принцип эквивалентности, на котором базируется общая теория относительности (ОТО), утверждает, что поле тяготения вызывает такие же физические эффекты, как и ускорение. Если недалеко от звездолета с работающим двигателем поместить тяготеющие массы, то в принципе можно полностью скомпенсировать импульсы двигателя и создать в кабине зону невесомости. Такая компенсация ускорений посредством переменного гравитационного потенциала аналогична взаимной компенсации изменений потенциалов электромагнитного поля. Это наводит на мысль, что уравнения ОТО должны подчиняться какому-то аналогу калибровочных преобразований. 
Такие рассуждения сейчас кажутся вполне естественными, но сто лет назад до них никто не додумался. Калибровочная инвариантность — и как идея, и как термин — пришла в теоретическую физику иным путем. Чтобы понять, как это произошло, обратимся к работам Вейля. 
Мир переменных масштабов. 
Вейль записал уравнения гравитационного поля в пространстве с иной геометрией, чем та, которой воспользовался Эйнштейн. В итоге к ним добавились формулы, в которых Вейль увидел основные черты уравнений Максвелла. Этим путем он получил математическую конструкцию, которую счел единой теорией электричества и тяготения. 
Уравнения ОТО записываются в римановом пространстве, искривленном четырехмерном пространстве-времени с однозначной метрикой. В отличие от «плоского» евклидового пространства, где при перенесении произвольного вектора вдоль замкнутой кривой по возвращении в исходную точку он окажется в прежней позиции, в римановом пространстве такой перенос закончится поворотом вектора на ненулевой угол, который будет мерой кривизны пространства в этой точке. С другой стороны, длина вектора после переноса остается той же самой — в этом и состоит однозначность метрики.
От этого ограничения и отказался Вейль. Он предположил, что уравнения тяготения не должны зависеть от масштабов, применяемых для измерения длины. В обыденной жизни можно с равным успехом пользоваться метрами, футами, аршинами и вершками. Численные значения длины любого отрезка зависят от единицы измерения, но отношения между ними строго сохраняются. 
Нечто подобное происходит и в геометрии Вейля, только масштабная единица непрерывно изменяется от точки к точке. Вслед за ней изменяются и длины, но отношения этих длин для любой пары векторов с общим началом остаются неизменными. Операцию смены масштабов Вейль назвал перекалибровкой. Она сохраняет уравнения гравитационного поля — это и есть калибровочная инвариантность в своей ранней исторической ипостаси.
Но причем здесь электричество? В ОТО длины векторов сохраняются, поэтому сравнить их не представляет проблемы. А вот Вейлю пришлось ввести математические правила, позволяющие выяснить, имеют ли два вектора в соседних точках одинаковую длину (хотя сама длина при этом не определена). 
Эти правила он интерпретировал как уравнения Максвелла для электромагнитных потенциалов. Изменение длины вектора определяется именно этими потенциалами (подобно тому, как изменение его ориентации задается кривизной пространства, которая проявляется через гравитацию). 
Вейль отправил рукопись своей статьи Эйнштейну и попросил рекомендовать ее к публикации. Эйнштейн так и сделал, но отметил, что если теория Вейля верна, то частоты оптических спектров должны зависеть от истории излучающих атомов, а это явно противоречит эксперименту. Были выдвинуты и другие возражения, поставившие крест на вейлевском объединении электричества и гравитации. Изумительная по красоте модель оказалась физически несостоятельной.
Однако позднее стало ясно, что идея калибровочной инвариантности глубока и конструктивна, а Вейль ошибся лишь в ее конкретном приложении. В 1920-е годы это поняли несколько физиков, в том числе Фриц Лондон — впоследствии один из авторов первой квантовой теории сверхпроводимости. В 1927 году он предложил новую интерпретацию теории Вейля, сделавшую ее частью квантовой физики. 
Вся сила в фазе. 
Вот как выглядит идея Лондона в современном выражении. Квантовые объекты описываются комплексной (в математическом смысле) волновой функцией. Измерить ее экспериментально (как и электромагнитные потенциалы!) невозможно. Опытным путем можно выявить лишь вероятности значений физических величин, которые определяются квадратом модуля этой волновой функции. Поэтому ее можно умножить на любое комплексное число с единичным модулем — вероятность от этого не изменится. Если записать такое число в виде экспоненты с чисто мнимым показателем, то операция его умножения на волновую функцию приведет к изменению ее фазы.
Если на квантовую частицу не действуют никакие силы, изменение фазы не повлечет за собой значимых последствий. Движение заряженной частицы в электромагнитном поле в нерелятивистском случае описывается уравнением Шредингера, которое при умножении на фазовый множитель изменяет свой вид и становится неинвариантным. Это препятствие можно обойти, если одновременно изменить электромагнитные потенциалы с помощью того самого классического преобразования, которое после работ Вейля называется калибровочным. Если записать показатель экспоненты в виде произведения мнимой единицы на заряд частицы и скалярную функцию времени и координат, то эта функция как раз и будет задавать требуемое калибровочное преобразование потенциалов. Оно точно компенсирует те дополнительные члены в уравнении Шредингера, которые появляются после изменения фазы волновой функции. 
В чем физический смысл этой вроде бы чисто абстрактной математики? Состояния частицы, чьи волновые функции различаются лишь фазовыми множителями, с точки зрения эксперимента эквивалентны. Если частица заряжена и, следовательно, подчиняется действию электромагнитного поля, возможность произвольной смены фазового множителя обеспечивается соответствующим изменением электромагнитных потенциалов. Инвариантность уравнения движения частицы относительно выбора фазы волновой функции автоматически приводит к калибровочной инвариантности полевых уравнений.
Если записать уравнение Шредингера для заряженной частицы без каких-либо электромагнитных потенциалов, найти его решение в виде волновой функции и умножить ее на фазовый множитель, в уравнении появятся добавочные члены. Следовательно, оно должно содержать какие-то компоненты, которые своими изменениями скомпенсируют эти добавки. В качестве таких компонент как раз и выступают электромагнитные потенциалы. Получается, что если волновые функции, различающиеся на произвольный фазовый множитель, описывают одно и то же состояние заряженной квантовой частицы, то должны существовать и электромагнитные поля, которые подчиняются уравнениям Максвелла. 
Таким образом, мы пришли к удивительному результату — фазовая инвариантность порождает электромагнетизм! Этого еще нет у Лондона, хотя логика его рассуждений подводит к такому выводу. Впервые его четко сформулировал Вейль в статье «Электрон и гравитация», опубликованной в 1929 году (хотя он использовал не уравнение Шредингера, а дираковское уравнение для релятивистского электрона). Умножение волновой функции на фазовый множитель у Вейля предстает как новое калибровочное преобразование, тесно связанное с преобразованием электромагнитных потенциалов. 
Инструмент предсказаний. 
Идеи Вейля настолько привлекли Вольфганга Паули, что в 1933 году он пересказал их в статье «Волновая механика». В середине 1940-х годов ее прочел молодой китайский физик Янг Чжэньнин, которого очень заинтересовало доказательство связи между фазовой инвариантностью и сохранением электрического заряда. В 1953—1954 годах в Брукхейвенской национальной лаборатории Чжэньнин и аспирант Роберт Миллс применили эти идеи для анализа ядерных сил. Их совместная статья «Сохранение изотопического спина и обобщенная калибровочная инвариантность» сыграла огромную роль в развитии теоретической физики. 
Янг и Миллс первыми показали, что на основе калибровочной симметрии можно предсказывать существование ранее неизвестных физических полей и, как следствие, еще не открытых частиц (Паули пришел к сходным выводам за год до Янга и Миллса, однако воздержался от их публикации). В 1960—1970-е годы этот росток дал обильный урожай в виде Стандартной модели элементарных частиц.
«Все фундаментальные взаимодействия, за исключением гравитации, переносятся векторными частицами, — говорит профессор МГУ и главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, автор монографии о калибровочных полях академик Валерий Рубаков, — так уж устроен мир. А при таком раскладе просто необходимо пользоваться калибровочными симметриями, иначе получаются сплошные патологии. Физики шли к пониманию этих вещей очень разными путями. Калибровочная природа электромагнетизма известна еще со времен Вейля, больше 80 лет. Объединенная калибровочная теория слабых и электромагнитных взаимодействий была развита Стивеном Вайнбергом и Абдусом Саламом во второй половине 1960-х годов и окончательно доработана лишь в начале 1970-х. А потом настала очередь и внутриядерных сил. Как раз тогда экспериментаторы показали, что на очень малых дистанциях взаимодействие между кварками не растет, а слабеет. Это явление назвали асимптотической свободой, и поначалу оно не находило разумного объяснения. Однако трое физиков-теоретиков — Дэвид Гросс, Фрэнк Вильчек и Дэвид Политцер — вскоре показали, что в калибровочных моделях глюонных полей асимптотическая свобода возникает естественным образом. Отсюда было недалеко до объединения теорий электрослабых и сильных взаимодействий в единую теоретическую конструкцию, которую назвали Стандартной моделью». Источнимк: popmech.ru

____________________________________________________________________________________________

Типы чёрных дыр. 

Чёрные дыры звёздных масс. 
Образуются при неограниченном гравитационном коллапсе массивных звёзд, достигших конца своей жизни и не имеющих больше топлива, чтобы отсрочить катастрофу. Их масса — от трёх до нескольких десятков масс Солнца. 
Сверхмассивные чёрные дыры. 
Могут достигать 30 млрд масс Солнца и находятся в центре галактик. По одной из версии, они образуются так: плотное звездное скопление коллапсирует под действием своей гравитации и образуют чёрную дыру, которая потом растёт, дополнительно затягивая материю. 
Чёрные дыры промежуточных масс. 
Это гипотетический класс чёрных дыр с массой в диапазоне от сотен до тысяч солнечных. Возможным свидетельством их существования являются ультрояркие рентгеновские источники. Они могут возникать при слияние чёрных дыр звёздных масс. 
Первичные чёрные дыры. 
Большой взрыв мог породить первичные чёрные дыры. На этапе перехода от кварковой материи к адронной(возраст Вселенной около миллионной доли секунды) могли возникать чёрные дыры массой с Юпитера и размером с автомобилем.

_______________________________________________________________________________________________

Мозговой имплант остановит насильников и самоубийц.

Ученые из Стэнфордского университета. о работе которых рассказывает The Telegraph, обнаружили отчетливый сигнал, который формируется в мозге за несколько секунд до вспышки импульсивного поведения. Электрическая активность проявляется в области прилежащего ядра — в популярной литературе его часто называют центром удовольствий. Он поощряет действия, способствующие выживанию и размножению, например, поиск пищи или секс. 
Инструментом поощрения служит удовольствие. Власть прилежащего ядра настолько сильна, что люди порой перестают думать о последствиях своих поступков, в том числе социальных. Однако теперь, когда ученые поняли, какой сигнал предшествует необдуманным поступкам, они смогут блокировать его. Они доказали, что подача небольшого электрического импульса на прилежащее ядро в момент формирования волны мозговой активности способна предотвратить импульсивное поведение. 
Возможности, которые открывает это исследования, кажутся безграничными. Простой имплант в мозге, вовремя подающий электрические сигналы, поможет бороться с ожирением, наркоманией, алкоголизмом, сексуальной озабоченностью и вспышками гнева. Сработав в критический момент, имплант позволит удержать человека от самоубийства или акта сексуального насилия. 
«Представьте себе, можете ли вы предсказать и предотвратить попытку самоубийства, инъекцию героина, потребность много есть или употребление алкоголя или внезапный приступ неконтролируемой ярости», — сказал доктор Кейси Хэлперн, доцент нейрохирургии в Стэнфорде. 
Мозговые импланты уже используются в терапии таких неврологических заболеваний, как болезнь Паркинсона, но их потенциальная применимость для борьбы с нежелательным поведением доказана впервые. Первые опыты на грызунах уже дали положительные результаты.
Американские военные также заинтересованы в создании вживляемой электроники, влияющей на поведение людей. Как стало известно, компания DARPA запустила несколько параллельных проектов, цель которых — создать импланты, контролирующие поведение. Источник: hightech.fm

_____________________________________________________________________________________________

США: «Космос — это не всеобщее достояние».

Космическая индустрия в ближайшие 30 лет может вырасти до $3 трлн. Во многом это произойдет благодаря появлению частных компаний. Однако действующий договор «О космическом пространстве», принятый еще в 1967 году, сдерживает развитие отрасли. США планируют ввести новые правила для космической индустрии и сделать Америку наиболее привлекательной страной для частных предприятий. 
Недавно президент США Дональд Трамп подписал директиву, которая призывает NASA вновь заняться освоением Луны, а именно провести пилотируемую миссию и построить на спутнике Земли постоянную базу. Но, как отмечает Quartz, у космического агентства недостаточно ресурсов для проведения подобной миссии. NASA потребуется существенное увеличение финансирования для разработки одного только оборудования, при том что правительство уже несколько лет оставляет космический бюджет без изменений. Без частников поставленные задачи вряд ли удастся выполнить. 
Частные компании все более тесно начинают сотрудничать с космическим агентством. Так, SpaceX регулярно доставляет для NASA грузы на МКС, а недавно агентство впервые разрешило компании провести запуск с использованием уже летавших ракеты и космического корабля. 
Однако в последнее время все большую популярность набирает освоение космоса с целью добычи ископаемых. «Космический капитализм» обещает принести компаниям колоссальную прибыль. И это еще один фактор, который заставляет правительство поддерживать частников и даже менять законодательство. 
«Хайтек» уже писал о принятом в 1967 году договоре «О космическом пространстве», который поддержало более 100 стран. Соглашение приняли, чтобы остановить космическую гонку вооружений между США и СССР. Теперь государства по всему миру соревнуются между собой уже не в освоении космоса, а в технологиях искусственного интеллекта. А старые законы по-прежнему остаются в силе. Один из пунктов договора позволяет частным компаниям проводить космические миссии только при наличии авторизации и постоянного контроля со стороны государства. Это условие тормозит развитие космического бизнеса.
США намерены ввести новые законы, которые дадут толчок космической индустрии. Как заявил в своей речи исполнительный директор Национального космического совета США Скотт Пейс, государства имеют право самостоятельно устанавливать законы в вопросах космоса. Мнение о том, что космос — это «всеобщее достояние», «общее наследие» и «общественное благо», не состоятельны. Пейс подчеркнул, что в договоре, принятом в 1967 году, эти понятия не закреплены. Глава совета также отметил, что новые нормы в новых сферах человеческой деятельности устанавливают те, кто «активно действует», а не те, кто «сидит дома». 
США допускают, что будут работать над новыми законами совместно с правительствами других стран и иностранными организациями, но именно Америка должна стать самым комфортным пространством для космического бизнеса. «Наша задача — создать законопроекты и нормы регулирования, к которым захотят присоединиться другие страны», — заметил Пейс.
Некоторые шаги Америка уже начала делать. В 2015 году правительство позволило американским компаниям осуществлять добычу, присвоение, владение, транспортировку и продажу ресурсов, добытых в космосе. В 2016 году США разрешили стартапу Moon Express совершить посадку на Луну. 
«Космический капитализм» поощряет и Люксембург. Страна первой в мире приняла закон о добыче ископаемых в космосе и инвестировала $28 млн в стартап Planetary Resources, который планирует вести разработку минералов на астероидах.
Россия пока выступает против добычи ископаемых в космосе. Недавно МИД совместно с корпорацией Роскосмос подготовил имплементационное соглашение к «Договору о космосе», которое запрещает присваивать космические объекты и их ресурсы. Представить этот проект организации планируют на заседании юридического комитета ООН по космосу в апреле 2018 года в Вене. Источник: hightech.fm

 

 

Комментарии запрещены.

Мой электронный адрес

Если кто хочет со мной связаться, или есть какие то предложение, информации. Об пожеланиях, ошибках и.т.д.. Пишите, вот моя электронная почта:
alavka907@gmail.com

Свежие записи
Август 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июл    
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
Архивы

Август 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июл    
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031