Международная группа физиков во главе с учёными из Йельского университета в США представила самые убедительные на сегодняшний день доказательства существования нового типа сверхпроводящих материалов. Подтверждение существования нематической фазы вещества является научным прорывом, который может открыть путь к созданию сверхпроводимости новым способом.

Фазовая диаграмма FeSe1−xSx, кристаллическая и электронная структура сверхпроводящего соединения FeSe0.81S0.19 / Источник: Nature Physics

Теория сверхпроводимости включает в себя раздел, в котором описывается, как протекание электрического тока без сопротивления можно объяснить электронной нематичностью или фазовым состоянием вещества, при котором частицы нарушают свою вращательную симметрию. В теории химические соединения могут обеспечить существование нематической фазы. Это связано с тем, что в условиях комнатной температуры для электрона в атомах горизонтальные и вертикальные направления потенциального движения не различимы по свойствам. При существенно более низких температурах электроны могут переходить в нематическую фазу, в которой одно из направлений становится для частиц более предпочтительным. В некоторых случаях электроны колеблются, отдавая предпочтение то одному, то другому направлению. Такое поведение электронов называют нематическими флуктуациями.

Долгие годы физики не могли доказать существование сверхпроводимости, возникающей из-за нематических флуктуаций. Теперь же учёные сумели экспериментально подтвердить существование нужной фазы вещества в смеси селенидов железа и серы. «Это идеальные материалы для нашего исследования, поскольку они демонстрируют нематический порядок и сверхпроводимость без магнетизма, который затрудняет их изучение», — рассказал руководитель исследования Эдуардо да Силва Нето (Eduardo H. Da Silva Neto).

В ходе эксперимента исследователи охладили образцы материала до температуры ниже 500 милликельвин. В таком состоянии практически прекращаются все движения и колебания атомов. Для наблюдения за образцами использовался сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), с помощью которого можно получать изображения квантовых состояний электронов. Учёные сосредоточились на изучении образцов, в которых были более выраженные нематические флуктуации. Им требовалось обнаружить «энергетическую щель», которая является показателем наличия и силы сверхпроводимости. В ходе эксперимента было доказано существование нужного разрыва, который полностью соответствовал теоретическим параметрам сверхпроводимости, вызванной электронной нематичностью.

«Доказать существование разрыва было очень трудно, потому что для точного измерения разрыва требуются сложные СТМ-измерения при очень низких температурах. Следующий шаг — изучить этот процесс ещё внимательнее. Что произойдёт со сверхпроводимостью при увеличении содержания серы? Исчезнет ли она? Вернутся ли спиновые флуктуации?», — рассказал о дальнейших планах да Силва.

В дальнейшем учёные смогут не фокусироваться на магнитных параметрах сверхпроводимости, как это делали прежде. Одним из перспективных направлений для будущих исследований станет управление нематическими флуктуациями. Потенциально это может привести к созданию сверхпроводников, способных работать при более высоких температурах.

Согласно прогнозу аналитиков Jon Peddie Research, глобальный рынок графических процессоров превысит $98,5 млрд по итогам 2024 года, пишет ресурс Tom's Hardware.

Источник изображения: Nvidia

По данным JPR, на рынке сейчас присутствует семь разработчиков архитектур GPU, а также 20 компаний, занятых созданием дискретных, интегрированных и встраиваемых графических процессоров. Большинство этих решений представляют собой интегрированные GPU начального уровня, и лишь несколько компаний разрабатывают дискретные GPU для игровых видеокарт и ускорителей вычислений.

Большую часть дохода на мировом рынке GPU приносят решения, которые не используются для обработки графики: в количественном выражении продажи GPU для задач ИИ и высокопроизводительных вычислений (HPC) составляют всего несколько миллионов единиц в год, но поскольку их цена составляет десятки тысяч долларов за единицу, реализация таких продуктов приносит Nvidia десятки миллиардов долларов, а AMD — миллиарды.

Источник изображения: AMD

Всего за два квартала текущего финансового года доход Nvidia от поставок GPU для ИИ и HPC составил $42 млрд, а за весь год эти цифры могут увеличиться до $90 млрд. AMD ожидает, что выручка от продажи её ИИ-ускорителей превысит $3 млрд. Если говорить о других участниках рынка, как, например, Biren или MetaX, то они пока значительно отстают по доходам от лидеров.

«GPU стали повсеместными и их можно найти практически в каждом промышленном, научном, коммерческом и потребительском продукте, производимом сегодня, — сообщил доктор Джон Педди (Jon Peddie), президент Jon Peddie Research. — Некоторые сегменты рынка, такие как ИИ, попали в заголовки из-за своего быстрого роста и высокой средней цены продажи (ASP), но они имеют небольшой объём по сравнению с другими сегментами рынка».

Tom's Hardware отметил, что хотя рынок GPU для ИИ имеет небольшой объём по сравнению с другими сегментами, все новички на рынке графических процессоров — особенно из Китая — сосредоточены на решениях для ЦОД, а не для игр. Конечно, эти компании сталкиваются с ограничениями со стороны правительства США, стремящегося перекрыть Китаю доступ к передовым технологиям ИИ, но, по-видимому, они готовы пойти на риск, поскольку потенциал рынка ИИ очень высок.

В России в последнее время растёт популярность складных смартфонов, о чём свидетельствуют данные о продажах «раскладушек». За девять месяцев 2024 года в «М.Видео-Эльдорадо» продажи складных гаджетов выросли год к году на 30 %, а в «Яндекс Маркете» смартфоны формата fold (складываются по горизонтали) стали продаваться в два раза чаще, тогда как складывающиеся по вертикали (flip) — в четыре раза чаще.

Чтобы выяснить причины, которые побуждают пользователей к переходу с обычных смартфонов на «раскладушки», бренд TECNO провел всероссийское исследование функциональных и эмоциональных потребностей, а также мотивации текущих владельцев и потенциальных покупателей складных смартфонов.

Отвечая на вопрос «Что вас привлекает в складных телефонах?», большинство участников опроса назвали большой экран для просмотра контента в высоком качестве (44 %), инновационный дизайн и уникальную функциональность (44 %), а также тонкий и легкий дизайн (41 %).

Также исследование показало, что пользователям удобнее смотреть видео (43 %), читать электронные книги (41 %) и работать с электронными документами (40 %) на складном смартфоне, а заниматься видеомонтажом (30 %), редактировать фотографии (30 %), пользоваться картами и навигацией (26 %) — на обычном.

Более 50 % респондентов сообщили, что вне зависимости от типа телефона, складного или обычного, наиболее значимыми факторами при покупке для большинства пользователей являются высокое качество фотографий (34 %), известный и надёжный бренд (33 %), а также высокая скорость и стабильность работы устройства (28 %).

Как показало исследование, россияне чаще всего используют смартфоны для общения в мессенджерах, просмотра и публикации контента в социальных сетях, чтения новостей, информационных ресурсов, поиска данных в интернете и редко пользуются ими для чтения электронных книг, видеомонтажа, а также фитнеса и контроля здоровья.

Согласно исследованию среди пользователей смартфонов стоимостью от 50 тыс. рублей, в топ-3 наиболее популярных в России каналов продаж смартфонов входят DNS, «М.Видео» и OZON.

Опрос был проведен компанией TECNO в сентябре 2024 года. В нём приняло участие 1 тыс. человек, включая мужчин и женщин в возрасте 20 – 55 лет с доходом среднего уровня и выше, живущих в городах России с населением более 1 млн человек.

Ушедшие в прошлое компакт-диски могут вернуться на рынок благодаря революционному прорыву в сфере оптических носителей. Исследователи из Чикагского университета и Аргоннской национальной лаборатории разработали новый тип оптической памяти, которая хранит данные, перенося свет между атомами, благодаря чему многократно повышается плотность записи. О проделанной работе учёные рассказали в статье, опубликованной недавно в журнале Physical Review Research.

Источник изображений: techspot.com

Исследователи работали над решением проблемы ограничения на плотность записи, которое накладывает длина волны лазера, используемого для записи информации на диски и её считывания. Речь идёт о дифракционном пределе, из-за которого нельзя было повысить плотность записи данных, поскольку каждый отдельный бит не мог быть меньше длины волны лазера. Исследователи решили обойти это ограничение, наполнив материал редкоземельными излучателями, такими как оксид магния (MgO), и используя мультиплексирование длин волн. Эта технология позволяет настроить каждый атом-излучатель на немного отличающуюся длину волны света, благодаря чему удаётся записать значительно больший объём данных на тот же носитель.

Для проверки концепции исследователи смоделировали твердотельный материал, наполненный атомами редкоземельных соединений, поглощающих и излучающих свет. В ходе моделирования было установлено, что находящиеся вблизи этих атомов квантовые дефекты способны улавливать и хранить световые волны за счёт изменения своего спинового состояния. Важным моментом является то, что после изменения спинового состояния квантовых дефектов они продолжают оставаться в таком виде, а значит, записанная информация будет храниться длительное время.

Несмотря на то, что предложенная исследователями технология выглядит многообещающей, ещё предстоит решить ряд вопросов. К примеру, как долго квантовые дефекты могут хранить записанные данные. В дополнение к этому, исследователи не предоставили каких-либо точных данных относительно того, насколько повысится плотность записи. Дальнейшие исследования в этом направлении должны показать, насколько новая технология окажется жизнеспособной.

По данным исследования «Лаборатории Касперского», почти каждый третий ребёнок в России когда-либо проводил время за игрой, которая не подходит ему по возрасту. Соответствующий опрос, в котором приняло участие 2032 человека, подготовила компания «ОнИн» по заказу разработчиков антивируса.

Источник изображения: Mundfish

Андрей Сиденко, руководитель направления «Лаборатории Касперского» по детской онлайн-безопасности, отметил, что родителям важно обращать внимание на возрастную маркировку интересующего их ребёнка продукта. Но он также подчеркнул, что не стоит искать исключительно в компьютерных играх «корни всех проблем».

«Родителям стоит занимать в этом поле проактивную позицию, интересоваться новинками, которые предлагает индустрия видеоигр, и, конечно, спрашивать у ребёнка о его игровых предпочтениях. Это важно в первую очередь для того, чтобы вы могли влиять на то, во что он будет играть», — заявил Сиденко.

Специалисты «Лаборатории Касперского» напомнили о важности донесения информации детям о ключевых понятиях в области информационной безопасности и обучения их противостоянию онлайн-угрозам.

Исследователи по-прежнему считают программу родительского контроля на устройстве ребёнка одной из действенных мер по ограничению доступа к нежелательному контенту. Она позволит ограничить загрузку приложений на устройстве или установить расписание, по которому данными программами можно пользоваться.

В IV квартале 2024 и I квартале 2025 года 19 работающих в России кредитных организаций обязываются предоставлять в Банк России сведения о трансграничных переводах россиян, связанных с приобретением криптовалютных активов. Об этом говорится в опубликованной ведомством программе обследований финансовых рынков.

Источник изображения: Gerd Altmann / pixabay.com

Среди участников обследования значатся «МТС-банк», «Райффайзенбанк», «Ситибанк», банк «Союз», «ЮниКредит банк» и ещё 13 учреждений; при этом в списке не указаны «Сбербанк», ВТБ и «Т-банк». «Обследование проводится с целью установления возможности идентификации в совокупном объёме трансграничных денежных переводов физических лиц операций, связанных с покупкой/продажей криптоактивов, и оценки их стоимостных объёмов», — гласит документ.

Регулятор намеревается установить контроль над движением капитала, обеспечить предотвращение незаконных операций и разработать меры по регулированию рынка криптовалют, говорят опрошенные РБК эксперты. Банк России изучит эти данные, чтобы лучше понимать объёмы трансграничных движений средств и скорректировать денежно-кредитную политику. Пакет программ обследований был анонсирован в 2017 году; в части криптовалют выбранные для участия в проекте банки предоставят в ЦБ следующие сведения об операциях: способ перевода, название платёжной системы, стороны транзакции и код страны их банков. Ведомство также интересуют код валюты перевода, количество и сумма транзакций, в том числе с пометкой о подозрительных операциях.

Источник изображения: Pete Linforth / pixabay.com

Операция может быть классифицирована как связанная с криптовалютой, если в описании платежа говорится о покупке криптовалюты или переводе на биржу. Но не факт, что данные в материалах исследования будут точными и полными, говорят эксперты — не все связанные с криптовалютой операции проводятся через биржи, а однозначная идентификация p2p-переводов представляется сложной задачей. При этом россияне активно пользуются криптовалютами: в этом году страна вышла на седьмое место в мировом рейтинге принятия криптовалют, на крупнейших криптобиржах на Россию приходятся до 28 % трафика, а криптовалютный оборот за первое полугодие составил 2,3 трлн рублей.

Тем временем официальная позиция Банка России гласит, что стабильности отечественного рынка может угрожать «распространение цифровых денежных суррогатов в мире, таких как криптовалюты и стейблкоины». Внутри России их обращение регулятор категорически исключает, но до конца года намеревается запустить проведение трансграничных криптоплатежей — в качестве эксперимента.

Учёные из Италии и Сербии построили транзистор из фталоцианина меди (CuPc) — известного компонента, который используется в отбеливающей зубной пасте, но может применяться и в качестве органического полупроводника. Вещество остаётся стабильным более года и может работать как управляемый электролитом транзистор при напряжении менее 1 В — при этом оно безопасно для потребления человеком.

Источник изображения: Diana Polekhina / unsplash.com

Чистя зубы два раза в день, человек принимает около 1 мг CuPc, и это в 12 500 раз больше, чем необходимые для создания чипа 80 нанограммов (нг). Съедобный транзистор окажется полезным при разработке медицинских устройств, которые можно безопасно проглотить для исследования желудочно-кишечного тракта. К примеру при капсульной эндоскопии — проглатывании крошечной беспроводной камеры размером с таблетку — требуется контроль врача, а исследование носит только визуальный характер.

Съедобные транзисторы помогут в разработке более сложных устройств — например, сенсоров для оценки уровней ферментов и других химических веществ. Такие устройства не сопряжены со значительной угрозой для здоровья, а значит, ими можно пользоваться без подготовки и надзора со стороны врача. Это может быть полезным в ранней диагностике заболеваний и даже автоматизации лечебных процедур.

Ранее учёные предлагали и другие съедобные электронные компоненты: электролиты, батареи, суперконденсатор, проводящие пасты и чернила и сенсоры — но их применение было бы ограниченным без транзисторов, способных выполнять роль «мозга» операции. CuPc-транзистор может оказаться относительно простым и недорогим решением этой проблемы.

Российские физики с 1 декабря 2024 года лишатся доступа к объектам Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), среди которых Большой адронный коллайдер (БАК). Сообщение об этому опубликовано в журнале Nature.

Источник изображения: home.cern

Вместе с этим российские учёные должны сдать имеющиеся у них французские и швейцарские виды на жительство. При этом в Немецком синхротронном центре заявили, что отказ от сотрудничества с российскими физиками «оставит дыру». Там также отметили, что легко заменить российских учёных другими не удастся.

Продолжить исследования в ЦЕРНе смогут учёные, которые перешли из российских организаций в иностранные. По данным источника, около 90 россиян с 2022 года сделали такой выбор и еще 20 человек ищут места в зарубежных учреждениях в настоящее время. ЦЕРН также продолжит реализацию около 270 проектов с сотрудниками российского Объединённого института ядерных исследований на коллайдере NICA в подмосковной Дубне.

ЦЕРН объявил о прекращении сотрудничества с российскими учёными в марте этого года. В сообщении говорилось, что с организацией взаимодействуют менее 500 человек, связанных с учреждениями из России. В ЦЕРН также добавили, что ведётся подготовка по передаче задач на коллайдере другим группам специалистов. Вскоре после обострения ситуации на Украине в 2022 году ЦЕРН приостановил статус наблюдателя для России. Позднее организация не стала продлевать соглашения о сотрудничестве с Россией и Республикой Беларусь после истечения их сроков в 2024 году.

Китайский производитель бытовой техники TCL оказался в центре внимания: сторонние эксперты провели тестирование трёх его телевизоров, которые позиционируются как модели на квантовых точках, и признаков наличия квантовых точек на них не было обнаружено. Производитель эти результаты отверг.

Источник изображений: tcl.com

Квантовые точки — полупроводниковые компоненты размером в несколько нанометров, которые производят свет разных цветов при попадании на них света определённой частоты. Излучаемый квантовой точкой цвет зависит от размера самой квантовой точки, поскольку он влияет на длину волны. Это решение помогает телевизорам и мониторам премиум-класса охватывать более широкий цветовой диапазон. Квантовые точки стали важным аргументом в пользу моделей QLED, QD Mini LED и QD-OLED, и они имеют более высокую цену. Производитель, который продаёт стандартные модели, заявляя о наличии квантовых точек, рискует и репутацией, и собственным благополучием — такие действия могут привести к юридическим последствиям.

Южнокорейское технологическое издание ETNews опубликовало отчёт об исследовании, согласно которому три телевизора TCL, которые позиционируются как модели на квантовых точках, на самом деле этих квантовых точек лишены. Заказчиком выступила сеульская компания Hansol Chemical; тесты проводили компании SGS и Intertek, штаб-квартиры которых находятся соответственно в Женеве и Лондоне. Эксперты исследовали модель TCL C755, заявленную как телевизор Mini LED на квантовых точках; TCL C655, позиционируемую как модель QLED; а также TCL C655 Pro — тоже QLED. По результатам исследований в телевизорах не было обнаружено индия и кадмия — важных материалов, без которых невозможно реализовать квантовые точки. Кадмий должен был обнаружиться, если бы он присутствовал в минимальной концентрации 0,5 мг на 1 кг; индий пытались обнаружить в концентрациях 2 и 5 мг/кг в разных лабораториях.

В ответ на публикацию материала представитель TCL заявил, что компания «производит телевизоры с плёнками на квантовых точках, поставляемыми тремя компаниями», а «количество квантовых точек <..> на плёнке может варьироваться в зависимости от поставщика, но кадмий, несомненно, присутствует». Далее TCL опубликовала результаты другого исследования, проведённого по заказу Guangdong Region Advanced Materials — одного из поставщиков плёнок с квантовыми точками. Примечательно, что это исследование снова провела SGS, и на этот раз она обнаружила присутствие кадмия в плёнках в концентрации 4 мг/кг. TCL также заявила, что «подтвердила флуоресцентные характеристики квантовых точек», и представила спектрограмму, которая якобы свидетельствует о наличии квантовых точек в плёнках телевизоров.

Одна из очевидных причин разницы в результатах — разные методы тестирования. В исследовании, где был обнаружен кадмий, изучались плёнки на квантовых точках, которые поставляются TCL. В исследовании по заказу Hansol рассматривались плёнки на квантовых точках на готовых телевизорах китайского производителя. Это может свидетельствовать, что у TCL недостаточно хорошо организован контроль качества, а концентрация квантовых точек может варьироваться от партии к партии или даже в пределах одного телевизора. Впрочем, это не означает, что у TCL есть намерение обмануть потребителей. По мнению опрошенного изданием Ars Technica эксперта, наиболее адекватным методом исследования были бы не замеры концентрации квантовых точек, а тестирование показателей изображения, которые выдаёт телевизор — цветовой гаммы и яркости.

Следует также обратить внимание, что TCL говорит о применении кадмия в телевизорах QLED и Quantum Mini LED, но не упоминает об индии. Присутствие обоих элементов в телевизорах на квантовых точках не обязательно. Некоторые экраны на квантовых точках имеют в основе лишь собственно квантовые точки, в других же используется смесь индиевых и/или кадмиевых квантовых точек и люминофоров — это материалы совершенно иного класса, но их целью является такое же преобразование синего цвета светодиодов в зелёный и красный. В последнем случае содержание квантовых точек может быть в десять раз ниже, и в минимально допустимый по нормам Hansol показатель в 0,5 мг/кг оно действительно не попадёт. Этот вариант дешевле в производстве, а цветовая гамма, чистота цвета и яркость будут уступать дисплеям на «чистых» квантовых точках. И вполне вероятно, что TCL использует его в QLED-моделях начального уровня.

Стоит также отметить, что в Евросоюзе действует директива RoHS (Restriction of Hazardous Substances Directive), ограничивающая содержание вредных веществ в продукции на территории региона. Она, в частности, не допускает превышения массовой концентрации кадмия в 0,01 %, но есть исключение, позволяющее использовать его в количестве до 0,2 г на м² в дисплеях. При этом в большинстве экранов на квантовых точках кадмий либо используется в малых количествах, либо не используется вообще. Так, Samsung заявляет, что применяет только квантовые точки без кадмия. При этом заказавшая исследование корейская химическая компания Hansol не поставляет свою продукцию TCL, зато продаёт её Samsung. Samsung и LG пока остаются крупнейшими в мире производителями телевизоров, но этот статус все чаще пытаются оспорить китайские компании. Поэтому Hansol можно рассматривать как предвзятую сторону.

Наконец, трудно представить, чтобы такая крупная компания, как TCL, рискнула своей репутацией и начала просто обманывать покупателей, считают эксперты. Изготовление «фальшивых» плёнок на квантовых точках без квантовых точек стоило бы почти столько же, сколько производство настоящих, но без преимуществ в качестве изображения. Возможно, TCL использует квантовые точки в небольших количествах совместно с материалами на основе фосфора — качество картинки может действительно оказаться хуже, чем у телевизоров с экранами на основе других решений, но это будет значить, что квантовые точки в продукции TCL всё-таки есть. Прояснить ситуацию может серия дальнейших и более подробных исследований продукции компании.

Как известно, современные автомобили не обладают полным автопилотом, как бы Tesla не пыталась убедить нас в обратном, и самостоятельно они способны выполнять лишь часть задач, но отвлекаться от дороги водителю явно не стоит. Это не мешает пользователям такого рода систем пренебрегать правилами безопасности, как показало исследование IIHS.

Источник изображения: Mobileye

Страховой институт дорожной безопасности, чья деятельность финансируется участниками американского страхового рынка, проанализировал за месяц поведение пользователей двух систем активной помощи водителю, поставляемых в транспортных средствах Tesla (Autopilot) и Volvo (Pilot Assist) соответственно. Исследователи пришли к выводу, что водители при использовании таких систем довольно быстро начинают пренебрегать правилами безопасности и формально подходить к требованиям, предъявляемым разработчиками таких систем. Например, если от водителя требуется раз в несколько секунд касаться рулевого колеса, то он будет делать это без особой концентрации на дорожной обстановке, просто чтобы усыпить бдительность контролирующей его автоматики.

Водители довольно быстро адаптируются к предусмотренным разработчиками систем автопилота ограничениям, чтобы заниматься во время поездки делами, отвлекающими их от дороги. Системы, частично автоматизирующие процесс управления транспортными средствами, по мнению авторов исследования, нуждаются в более тщательной разработке условий, предотвращающих их некорректное и опасное использование. В случае с Tesla исследование подразумевало слежение за 14 пользователями, которые в общей сложности преодолели более 19 300 км с активированной системой Autopilot, на протяжении эксперимента сигнал о необходимости следить за дорогой применялся 3858 раза. В среднем водители реагировали на эти сигналы в течение трёх секунд, обычно прилагая некоторое усилие к рулевому колесу, чтобы избежать усугубления претензий со стороны автоматики.

В случае с Volvo наблюдение велось за 29 водителями, которые во время работы системы частичной автоматизации вождения Pilot Assist отвлекались от дороги 30 % времени. Этот показатель авторы исследования сочли «чрезмерно высоким». Ранее опрос IIHS, проведённый среди 600 водителей, выявил излишнюю уверенность респондентов в надёжности работы автоматики в 53 % случаев, если ориентироваться на пользователей бортовых систем GM. Среди водителей машин Tesla показатель достигал 42 %, а у водителей Nissan он не превысил 12 %. Авторы исследования тогда выразили мнение, что большинство водителей плохо понимают границы безопасного применения новых технологий.

Астрономы впервые в истории получили подробные изображения турбулентной активности на звезде, отличной от нашего Солнца. Покадровое видео, опубликованное 11 сентября, показывает огромные газовые пузыри размером в 75 раз больше Солнца, бурлящие на поверхности красного гиганта в созвездии Золотой Рыбы. Звезда R Золотой Рыбы (HD 29712) примерно в 300 раз больше нашего Солнца и находится в 200±9 световых годах от Земли.

Источник изображений: https://www.eso.org

Золотая Рыба (лат. Doradus) — созвездие южного полушария неба, содержащее 32 звезды, видимые невооружённым глазом. На территории России оно не наблюдается, а полная видимость созвездия возможна южнее широты +20 °. Золотую Рыбу всегда видно из таких городов, как Рио-де-Жанейро, Сан-Паулу, Сантьяго, Монтевидео, Буэнос-Айрес, Йоханнесбург, Сидней, Мельбурн.

Источник изображения: Википедия

Результаты научной деятельности астрономов были опубликованы в журнале Nature. «Поразительно, что теперь мы можем напрямую получать изображения деталей на поверхности звёзд, которые находятся так далеко, — заявил докторант шведского технологического университета Чалмерса и соавтор исследования Бехзад Боджноди Арбаб (Behzad Bojnodi Arbab). — Благодаря последним изображениям астрономы теперь могут наблюдать физику, которая до сих пор была в основном видна только на нашем Солнце».

Покадровое видео собрано из тщательно отобранных изображений поверхности звезды, которые были получены сетью чилийских радиотелескопов Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). На изображениях видны пузыри плазмы, приводимые в движение теплом, поднимающимся из ядра звезды.

«Первый раз кипящая поверхность настоящей звезды может быть показана таким образом, — утверждает профессор шведского технологического университета Чалмерса и ведущий автор исследования Воутер Влеммингс (Wouter Vlemmings). — Мы не ожидали, что данные будут настолько высокого качества, что мы сможем увидеть так много деталей конвекции на поверхности звезды»

Хотя R Золотой Рыбы значительно крупнее Солнца, массы звёзд сопоставимы. Поэтому члены исследовательской группы считают, что HD 29712 является наглядным примером того, как будет выглядеть Солнце примерно через пять миллиардов лет, когда оно войдёт в фазу красного гиганта, увеличившись до такой степени, что поглотит Меркурий и Венеру.

На основе последних снимков R Золотой Рыбы, сделанных с начала июля по август прошлого года, Влеммингс и его коллеги подсчитали, что плазменные пузыри звезды поднимаются и опускаются с месячным циклом, что быстрее, чем подобные явления на поверхности нашего Солнца. Учёные пока не могут дать ответ, в чём причина такой разницы. «Похоже, что конвекция меняется по мере старения звезды способами, которые мы пока не понимаем», — полагает Влеммингс.

Предыдущие наблюдения при помощи ALMA показали, что красный гигант HD 29712 вращается по крайней мере на два порядка быстрее, чем ожидалось для звезды такого типа. Команда Влеммингса в процессе исследований исключила возможность того, что высокая скорость вращения — это иллюзия, созданная кипящей поверхностью звезды. Подобная гипотеза была недавно выдвинута другой группой астрономов, изучающих Бетельгейзе, ещё один красный гигант в созвездии Ориона, который вращается в 100 раз быстрее, чем ожидалось.

Большие языковые модели (LLM) оказались способны генерировать новые научно-исследовательские идеи на уровне экспертов. Более того, согласно новому исследованию, эти идеи оказались более оригинальными и интересными, чем предложенные специалистами. Это ставит под вопрос уникальность человеческого интеллекта в сфере научных инноваций и открывает новые горизонты для развития ИИ в научном сообществе.

Источник изображения: NickyPe / Pixabay

Достижения в области больших языковых моделей вызвали волну энтузиазма среди исследователей. Оказалось, что такие ИИ-модели, как ChatGPT компании OpenAI и Claude компании Anthropic, способны самостоятельно генерировать и подтверждать новые научные гипотезы. Считалось, что создание нового знания и совершение научных открытий являются исключительной прерогативой человека, в отличие от механического комбинирования ИИ знаний из обучающих данных. Однако, уже потеснив людей в сферах художественного самовыражения, музыки и программирования, теперь ИИ замахнулся на науку, показав способность генерировать исследовательские идеи — в среднем более новые, чем предлагали учёные.

Чтобы проверить эту гипотезу, было проведено исследование в области обработки естественного языка (NLP). NLP — это область ИИ, которая занимается коммуникацией между людьми и ИИ на языке, понятном обеим сторонам. Она охватывает не только базовый синтаксис, но и нюансы языка, понимание контекста, а в последнее время — даже вербальный тон и эмоциональные оттенки речи. В исследовании приняли участие 100 экспертов по NLP (кандидаты наук и доктора из 36 различных институтов), которые вступили в своеобразное научное соревнование с «идейными агентами» на основе LLM. Целью было выяснить, чьи исследовательские идеи окажутся более оригинальными, интересными и осуществимыми.

Для чистоты эксперимента 49 экспертов сформулировали идеи по 7 конкретным темам в области NLP, в то время как ИИ, специально обученный исследователями, генерировал идеи по тем же темам. Чтобы мотивировать участников «мозгового штурма» на создание качественных идей, за каждую предложенную экспертами концепцию выплачивалось $300, а каждая из пяти лучших человеческих идей получала дополнительную $1000. По завершении работы над проектом LLM использовался для стандартизации стилей написания каждой работы с сохранением оригинального содержания, чтобы уравнять шансы и сделать исследование максимально непредвзятым.

Сравнение новизны научных идей, предложенных людьми и ИИ, по трём условиям: идеи людей, идеи ИИ и идеи ИИ с доработкой человеком. Источник изображения: @ChengleiSi / X

Затем все присланные работы были рассмотрены 79 привлечёнными экспертами, которые вслепую оценили все исследовательские идеи. Группа экспертов представила 298 рецензий, дав каждой идее от двух до четырёх независимых отзывов. Результаты оказались поразительными. Идеи, сгенерированные ИИ, получили статистически значимо более высокие оценки по критериям новизны и увлекательности по сравнению с идеями людей. При этом по критерию осуществимости идеи ИИ оказались немного ниже, а по эффективности — немного выше, чем идеи людей, хотя эти различия не были статистически значимыми.

Исследование также выявило некоторые недостатки в работе ИИ, такие как отсутствие разнообразия идей. Даже при чётком указании не повторяться, ИИ быстро про это забывал. Кроме того, ИИ не смог последовательно проверять и оценивать идеи и получал низкие баллы за согласие с человеческими суждениями. Важно отметить, что исследование также выявило определённые ограничения в методологии. В частности, оценка «оригинальности» идеи, даже группой экспертов, остаётся субъективной, поэтому планируется провести более комплексное исследование, в котором идеи, генерируемые как ИИ, так и людьми, будут полностью оформлены в проекты, что позволит более глубоко изучить их влияние в реальных сценариях. Тем не менее, первые результаты исследования, безусловно, впечатляют.

Сравнение оценок научных идей, предложенных людьми и ИИ, по пяти ключевым критериям: новизна, увлекательность, осуществимость, эффективность и общая оценка. Источник изображения: @ChengleiSi / X

Сегодня, когда ИИ-модели, хотя и становятся невероятно мощными инструментами, они всё ещё грешат своей ненадёжностью и склонностью к «галлюцинациям», что в контексте научного подхода, требующего абсолютной точности и достоверности информации, становится критическим. По некоторым оценкам, не менее 10 % научных работ в настоящее время пишутся в соавторстве с ИИ. С другой стороны, не стоит недооценивать потенциал ИИ для ускорения прогресса в некоторых областях человеческой деятельности. Ярким примером тому может служить система GNoME компании DeepMind, которая за несколько месяцев совершила прорыв, эквивалентный примерно 800 годам исследований в области материаловедения, и сгенерировала структуру около 380 000 новых неорганических кристаллов, способных сделать революцию в самых разных сферах.

Сейчас ИИ — это самая быстро развивающаяся технология, которую когда-либо видело человечество, и поэтому разумно ожидать, что многие её недостатки будут исправлены в течение ближайших пары лет. Многие исследователи ИИ считают, что человечество приближается к рождению всеобщего сверхинтеллекта — точки, в которой ИИ общего назначения превзойдёт экспертные знания людей практически во всех областях. Способность ИИ генерировать более оригинальные и захватывающие идеи, чем учёные, может привести к переосмыслению процесса научного открытия и роли в нём человека.

Космический корабль миссии «Вояджер-1» регулярно включает двигатели, чтобы удерживать свою антенну, направленной на Землю для получения команд и отправки технических и научных данных. Но после 47 лет в космосе некоторые топливные трубки засорились. Инженеры миссии успешно устранили эту проблему и после тщательного планирования переключили космический корабль на другой набор двигателей.

Источник изображений: NASA

Зонд «Вояджер-1» оснащён тремя наборами двигателей: двумя группами двигателей ориентации и одной группой двигателей коррекции траектории. Поскольку «Вояджер-1» движется по неизменному пути из Солнечной системы, любую группу двигателей можно использовать для корректировки положения космического корабля.

Двигатели зонда используют сжиженный гидразин, который при взаимодействии с катализатором превращается в газообразную форму и высвобождается в виде коротких импульсов длительностью в десятки миллисекунд. Чтобы сохранять направление антенны космического корабля на Землю, двигателям необходимо производить до 40 таких импульсов в сутки.

Основные исследовательские инструменты зондов «Вояджер»

За 47 лет нахождения в космосе трубки, направляющие гидразин в слои катализатора, постепенно засоряются диоксидом кремния, побочным продуктом, который появляется со временем в результате взаимодействия топлива и резиновых уплотнений в топливном баке. Засорение снижает эффективность двигателей и производимую ими тягу.

Ранее, в 2002 году инженерная группа миссии, базирующаяся в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, заметила, что некоторые топливные трубки в группе двигателей ориентации, используемой для наведения, засорились, поэтому команда переключилась на вторую группу. Когда в 2018 году эта ветвь показала признаки засорения, команда переключилась на двигатели коррекции траектории и с тех пор использовала эту группу.

Теперь трубки двигателей коррекции траектории оказались засорены ещё больше, чем трубки двух других групп. Там, где отверстие трубки изначально имело диаметр 0,25 мм, засорение уменьшило его до 0,035 мм (примерно половина толщины человеческого волоса). В результате команде пришлось переключиться обратно на одну из ветвей двигателей ориентации.

Переключение на другую группу двигателей было относительно простой операцией в 1980 или даже 2002 году. Но возраст космического корабля принёс новые проблемы, в первую очередь связанные с электропитанием и температурой. Дело в том, что все необязательные бортовые системы, включая некоторые нагреватели, отключены, чтобы снизить расход электроэнергии, генерируемой плутониевым реактором.

Температура отключённых групп двигателей была столь низкой, что их включение могло привести к непоправимым повреждениям. Необходимо было прогреть двигатели перед переключением, что требовало отключения других потребителей. Отключение одного из все ещё работающих научных приборов могло привести к невозможности его повторного включения.

Состояние основных систем зондов «Вояджер» на март 2024 года

После дополнительного изучения и планирования инженеры пришли к выводу, что можно безопасно отключить один из основных нагревателей космического корабля на срок до часа, высвободив достаточно энергии для включения нагревателей двигателей. Это сработало — переключение групп двигателей прошло успешно и «Вояджер-1» снова в состоянии корректировать своё положение относительно Земли.

Космические корабли «Вояджер» исследуют межзвёздное пространство за пределами Солнечной системы. Учёные и инженеры миссии прилагают все усилия, чтобы максимально продлить срок службы зондов, но с каждым разом делать это становится всё труднее. «Все решения, которые нам придётся принимать в будущем, потребуют гораздо большего анализа и осторожности, чем когда-либо», — уверена менеджер проекта «Вояджер» Сюзанна Додд (Suzanne Dodd).

Статус миссии «Вояджер» на 11 сентября 2024 года

Взрывы первой ступени ракеты Starship компании SpaceX и её основного модуля, происшедшие после запуска в ноябре прошлого года на высоте около 90 и 149 км соответственно, привели к появлению огромной плазменной дыры в ионосфере, пишет ТАСС со ссылкой на материалы исследования, опубликованного СО РАН «Наука в Сибири».

Источник изображения: SpaceX

Дыра распространилась на тысячи километров, простираясь над регионом от полуострова Юкатан в Мексике до юго-востока США, и сохранялась почти в течение часа.

«Международная команда исследователей с участием специалистов из Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) нашла необычные последствия в ионосфере в результате взрыва сверхтяжёлого космического корабля Starship 18 ноября 2023 года», — сообщило издание СО РАН «Наука в Сибири».

Соавтор исследования Юрий Ясюкевич, ведущий научный сотрудник ИСЗФ СО РАН, доктор физико-математических наук говорит, что масштабы возмущения в ионосфере стали неожиданностью для учёных. «Это означает, что мы не понимаем процессы, происходящие в атмосфере», — цитирует его слова научный журнал Nature.

Ясюкевич также отметил, что это первый случай обнаружения нехимической плазменной дыры, образовавшейся в результате техногенного взрыва. «Обычно такие дыры образуются в результате химических процессов в ионосфере из-за взаимодействия с топливом двигателей», — пояснил он, добавив, что исследование таких явлений позволяет глубже понять устройство ионосферы и природу явлений, которые в ней происходят.

В свою очередь, Косуке Хеки (Kosuke Heki), геофизик из Университета Хоккайдо в Саппоро (Япония), сообщил, что дыра в ионосфере из-за взрыва Starship уступает по размерам дыре, которая образовалась в результате извержения вулкана Тонга в начале 2022 года, хотя и превзошла ту, что образовалась в результате падения метеорита недалеко от Челябинска в 2013 году — самого большого за столетие.

Ионосферные возмущения могут вызвать нарушения в работе спутниковой навигации, что может отразиться на работе будущих автономных транспортных средств, а также повлиять на связь и радиоастрономию. По мере увеличения частоты запусков эти эффекты могут стать более серьёзной проблемой, отметил журнал Nature.

Китайские учёные сделали важное открытие, которое позволит решить проблему обеспечения будущих лунных поселений водой. Исследуя образцы лунного грунта, доставленные на Землю в рамках миссии «Чанъэ-5» (Chang'e 5) в 2020 году, учёные обнаружили в нём большое количество водорода. Учёные разработали методику по получению с его помощью водяного пара с дальнейшим получением из него достаточно большого объёма воды.

Источник изображения: CGTN

«После трех лет углублённых исследований <…> был обнаружен совершенно новый метод использования лунного грунта для производства большого количества воды, который, как ожидается, станет важной основой для проектирования будущих лунных научно-исследовательских станций и космических станций», — цитирует агентство Reuters сообщение китайской государственной телекомпании CCTV.

По словам исследователей государственной Китайской академии наук, содержащийся в минералах лунного грунта водород вступает в реакцию с другими элементами при нагревании до очень высоких температур, в результате чего на выходе получается водяной пар. Используя открытие китайских учёных, из одной тонны лунного грунта, можно получать около 51–76 кг воды. Этого достаточно для ежедневного обеспечения питьевой водой 50 человек.

Китайское космическое агентство планирует построить к 2035 год обитаемую станцию на южном полюсе Луны и к 2045 году запустить орбитальную космическую станцию.

Обнаруженная на Луне вода может использоваться не только для жизнеобеспечения будущих лунных поселений. Глава NASA Билл Нельсон (Bill Nelson) заявил в мае, что из обнаруженной на Луне воды можно будет создавать водородное ракетное топливо для полётов на Марс и освоения глубокого космоса.