Тут попалась новость, которую захотелось прокомментировать отдельно: свежеизмеренное значение энергии диссоциации (распада) молекулы H₂ разошлось с теоретически предсказанным. Несовпадение практики с теорией – это обычное дело, но всё-таки хотелось бы прояснить, почему это важно. Ведь первое, что многим людям приходит в голову, когда они слышат о подобных новостях, это мысль навроде «Какая-то туфта эта ваша научная методология, зачем она вообще нужна, если выдаёт ошибочные результаты».

Самое забавное тут следующее: теория расходится с реальным миром не иногда, а всегда. Это единственное, что можно сказать о любой теории или гипотезе. У большинства научных теорий есть известные границы применимости, а для тех теорий, для которых эти границы не известны, их предстоит открыть.
Всё, что требуется от хорошей теории – выдавать предсказания, верные в заранее оговоренных условиях, и не противоречить предыдущим попыткам объяснить окружающую Вселенную.

Постойте, но если теория X не противоречит теории Y, то в чём смысл создавать новую теорию? Ведь и старая справляется, казалось бы, неплохо. Давайте рассмотрим пример: законы Ньютона и законы релятивисткой механики. Мы знаем совершенно точно, что законы Ньютона и базирующаяся на их основе классическая механика ошибочны, когда речь идёт о больших массах (например, орбита Меркурия поворачивается примерно на 570° за сто лет, что необъяснимо в рамках классической механики), очень малых массах (сумма масс атомов водорода в молекуле H₂ меньше, чем масса самой молекулы) или околосветовых скоростях (вам потребуется прикладывать всё больше силы, чтобы ещё чуть-чуть ускорить гирьку по мере роста её скорости относительно вас). Так почему законы Ньютона продолжают преподавать в школах и ВУЗах? Почему их до сих пор используют инженеры?

Чисто из меркантильных соображений: да, законы Ньютоны ошибочны, но вносимая ошибка очень мала в большинстве практических случаев. Нам просто нет смысла использовать сложный и громоздкий математический аппарат специальной и общей теории относительности для расчёта прочности моста.

Значит ли это, что релятивистская механика полностью описывает наш мир? Ведь самые точные эксперименты не нашли отклонений больших, чем погрешности измерительных приборов. Разумеется, нет. Просто пока ещё не найдено условий, в которых СТО и ОТО нарушаются.

И учёные тщательно ищут, так как единственный способ найти новый закон природы – это найти место, время и обстоятельства, в которых «старые» законы больше не работают. Именно поэтому результаты открытия бозона Хиггса оказались немного разочаровающими: он настолько хорошо вписался в существующие модели, что дорогостоящий и сложный эксперимент почти не добавил ничего нового к нашему знанию. Поэтому то, что энергия распада водорода отличается от предсказанной – это большая радость как для экспериментаторов, так и для теоретиков: суть работы первых состоит в попытках сломать теорию, а вторых – разработать новую и отдать на растерзание практикам.

#телега #болтовня #физика #философия

#физика #химия #эксперимент
https://nplus1.ru/news/2018/07/04/H-dissociation

В физике есть такая штука, как инерциальная и гравитационная масса. Инерциальная масса описывает, насколько тело сопротивляется попыткам изменить его скорость – и это именно та самая масса, которая стоит в Законах Ньютона. Гравитационная масса задаёт силу, с которой тела притягиваются друг к другу, тут другой закон Ньютона — уже всемирного тяготения.

Эти массы принято считать совпадающими величинами, но вообще это чисто договорённость, прямо это ниоткуда не следует, пока это принимают как данность.

К чему я это?

В июне группа астрономов подвела итог шестилетним наблюдениям за системой из двух белых карликов и одного радиопульсара, и, похоже, опять экспериментально подтвердила принцип эквивалентности инерциальной и гравитационной массы с очень высокой точностью (порядка до 10⁻¹⁴).

Почитайте статью, там очень хорошо на пальцах расписано, что к чему, и почему это важно. Вкратце – это очередное подтверждение Общей Теории Относительности Эйнштейна, а точнее — сильного принципа эквивалентности

#физика #космология #ОТО #релятивизм #астрономия #эксперимент
https://telegra.ph/Blagodarya-trojnoj-sisteme-PSR-J03371715-silnyj-princip-ehkvivalentnosti-vyderzhal-novuyu-proverku-07-15

Ну и вдогонку, тут подвезли свежую и очень красивую фотографию окрестностей чёрной дыры в центре нашего Млечного Пути в радиодиапазоне 900-1670 МГц

#физика #астрономия #фотографии #чёрные_дыры #галактика #млечный_путь #телескоп #MeerKAT
https://naked-science.ru/article/sci/novyy-teleskop-poluchil-unikalnyy

Спасибо @Epikur за ссылку

Физики из Канады нашли способ искать плотные подграфы с помощью бозонных, точнее, фотонных семплеров. Звучит как абзац из романа Питера Уоттса? Сейчас попробуем расшифровать.

Читая текст ниже, держите в голове, что любое упрощение — это только часть правды )

Если вкратце, то с появлением первых прототипов квантовых компьютеров выяснилось несколько неприятных обстоятельств: во-первых, универсальные квантовые вычислители очень сложны и дороги, во-вторых, очень нестабильны — вычисления зачастую приходится выполнять много сотен раз для получения надёжных результатов.

Одним из решений проблемы (кроме, очевидно, залить недостатки деньгами) стало построение специализированных вычислительных узлов, которые умеют что-то одно, но хорошо, быстрее классических компьютеров. Так вот, фотонные семплеры – это и есть одно из семейств таких узлов.

Фотонный семплер – это, по большому Копенгагенскому счёту, всего лишь линейный интерферометр, лазер и фотоэлемент. Путём некоторых преобразований эту несложную схему можно использовать для вычисления некоторого класса комбинаторных задач, особенно преобразования функции распределения случайных величин в системах с очень большим числом комбинаций. В чём-то устройство похоже на доску Гальтона – на вход мы высыпаем кучу шариков, внутри происходит магия, на выходе мы получаем статистику распределения какой-то величины для нашей задачи.

Плотные подграфы – это группы вершин в графах с особенно высоким числом связей. Например, бывшие одноклассники в ВК – это плотные подграфы, там каждый дружит с каждым. Находить такие группы очень вычислительно сложно, но важно не только для анализа социальных сеточек, но и вообще для поиска совпадений между наборами данных, например, поиска нужного гена в геноме, или анализа спектрограмм при анализе взрывчатых веществ.

В общем, штука очень полезная и нужная, правда пока на этапе прототипа и модели. Хотя сейчас внедрение всякого хайтека идёт быстро, так что увидим мы квантовые семплеры в бою скорее всего довольно скоро, ещё в нашем поколении.

#физика #кванты #симуляция #квантовый_компьютер #квантовые_вычисления #вычисления #математика #графы

#физика #кванты #симуляция #квантовый_компьютер #квантовые_вычисления #вычисления #математика #графы
https://nplus1.ru/news/2018/07/23/boson-DkS

Группа американских учёных обучила искусственную нейронную сетку распознавать рукописные цифры, а потом распечатала набор из пяти дифракционных решёток – по одной на каждый слой – которые вместе создают оптический аналог обученной нейросети.

Подавая на вход изображения цифр и других символов, на выходе можно получить максимум яркости в той области, которая соответствует одной из цифр. Грубо говоря, можно представить себе, что пластинка на выходе системы разделена на 9 клеток, каждая для своей цифры, и свет выходит из той клетки, которая соответствует показываемой нейросети картинке.

В общем, мало того, что идея очень крутая сама по себе, в самый раз для научной фантастики, так ещё и исследовательский образец достиг неплохой точности в 86%. По сути получился чисто оптический вычислительный прибор, на основе которого можно реализовать базовые логические элементы.

Не знаю, как вас, а мне такие новости ненадолго возвращают время, которое я проводил в библиотеке с бумажными книгами, набитыми фантастикой и советскими научно-популярными энциклопедиями – небольшое ощущение чуда.

#вычисления #3Dпечать #оптический_компьютер #симуляция #физика #нейросети #ML
https://nplus1.ru/news/2018/07/27/diffractive-neural-network

Прикольный #ликбез 1957 года по ядерным реакторам. Для понимания достаточно школьного курса, а ещё там хорошие иллюстрации и живой язык #книга #ядерка #энергетика #физика

Занимательная статья от #elementy.ru об одних из самых значимых и громких открытий в астрономии прошлого века — обнаружениях квазаров и пульсаров в 1960-х годах!

Помимо научно-популярной части, статья интересна тем, что в ней учёные показаны не рыцарями в белых одеждах, а людьми со своими страстями, закидонами и тараканами, порой немалых размеров. В общем, любопытно, почитайте завтра с утра за утренним кофе.

#астрономия #радиоастрономия #телескопы #радиотелескопы #физика #космология #история #наблюдения

Лето уже два месяца как кончилось, но это не повод грустить, поэтому вот вам новость, которая объединяет в себе и одуванчики, и лазеры, и аэродинамику!

Команда учёных из Эдинбургского университета запускала пушинки одуванчика в аэродинамической трубе и подсвечивала сбоку лазером, что позволило наблюдать пылинки в воздухе, а значит и потоки воздуха. С помощью этой установки удалось выяснить, почему семена одуванчика долго парят в воздухе, дольше, чем должны парить парашуты аналогичного размера.

Оказалось, что над верхушкой пушинки формируется воздушный бублик, похожий на тот, что поддерживает форму дымового кольца. По сути, и в полёте пушинки оказываются подвешены за такие кольцевые вихри, что позволяет им так долго удерживаться в воздухе. Чем-то похоже на серфинг, только волны кольцевые.

Учёные не остановились на пассивном наблюдении и соорудили искусственные пушинки, постаравшись воспроизвести эффект. В результате выяснилось, что большую роль играет количество нитей(паппусов) на верхушке пушинки. Неудивительно, что наиболее эффективное для парения число паппусов в искусственных пушинках совпало с количеством нитей у настоящих одуванчиковых семянок.

#биология #физика #эксперименты #моделирование #растения #адаптация #простые_волшебные_вещи
https://nplus1.ru/news/2018/10/18/dandelionfly