Физики открыли квантовый эффект Гамлета

Сербский ученый Владан Панкович обнаружил новый квантовый эффект, который он назвал эффектом Гамлета. Статья ученого еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Новый эффект тесно связан с так называемым квантовым эффектом Зенона (о нем Лента.Ру уже писала), впервые проверенным на практике в 1989 году. Известно, что в квантовой механике измерение состояния системы обязательно оказывает на нее влияние. Оказывается, вероятность распада нестабильной квантовой системы может быть зависима от частоты измерений ее состояния. При этом вероятность может как уменьшаться (так называемый прямой эффект Зенона), так и увеличиваться (обратный эффект Зенона).

Панковичу удалось доказать, что эти два эффекта не исчерпывают всех возможных вариантов поведения квантовой системы. Особым образом подобранная череда наблюдений способна приводить к тому, что вероятность распада ведет себя как расходящийся ряд, то есть фактически не определена.

По словам Панковича, это означает, что в результате система оказывается предоставлена сама себе. В результате она должна сама решить, быть ей или не быть (то есть распасться). В результате, по мнению ученого, система оказывается перед тем же выбором, перед которым оказался герой классической шекспировской трагедии. Отсюда и название - эффект Гамлета.

Совсем недавно физикам удалось построить квантовый аналог классических случайных блужданий. Классические случайные блуждания с дискретным временем - математический аппарат, который позволяет описывать различные процессы от диффузии газов до стоимости ценных бумаг на бирже. Ученые выяснили, что законы квантового блуждания в корне отличны от классических.

NASA испытает надувную защиту для космических кораблей

Американское космическое агентство планирует испытать специальную надувную защитную систему для входящих в атмосферу космических кораблей. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте агентства. Испытания назначены на 17 августа 2009 года.

В рамках теста инженеры NASA планируют запустить специальную ракету с космодрома в Вирджинии. На борту ракеты будет находится аппарат, с надувным щитом (в собранном состоянии щит умещается в цилиндре диаметром около 40 сантиметров), обеспечивающим безопасный спуск. Через несколько минут после старта на высоте примерно 211 километров аппарат отделится от ракеты-носителя.

Затем щит надуется при помощи азота. В рабочем состоянии он напоминает огромный гриб диаметром около 3-х метров. Планируется, что надутый щит не только замедлит спуск космического аппарата, но и примет на себя большую часть нагрева во время спуска.

По словам специалистов, идея подобного надувного щита не нова - ей более 40 лет. При этом, однако, подходящие для работы материалы появились только сейчас. Новый щит изготовлен из покрытого полимером кевлара.

Специалисты отмечают, что подобная схема теоретически позволит существующим ракетам доставлять, например, на тот же Марс более крупные аппараты. Дело в том, что размер марсианских зондов во многом ограничивается именно защитными щитами, которые сейчас изготавливаются из твердых материалов. Кроме этого существующие щиты достаточно сложно размещать внутри ракеты, поскольку их диаметр не должен превышать пяти метров.

Ученые проложили проводку в клеточной мембране

Ученым удалось передать и получить электрический импульс по клеточной мембране при помощи искусственно созданной нанопроволоки. Созданную ими гибридную систему авторы описали в статье в журнале Proceeding of the National Academy of Sciences. Краткая суть работы изложена на портале Nature News.

Многие живые системы для своей работы используют электрический ток. Его переносчиками служат электроны, протоны или ионы, а в качестве конденсаторов выступают липидные мембраны. Люди пока не освоили производство сложных электрических схем, реализуемых в организмах. Биофизика изучает возможность "скрещивания" механических и живых систем для создания высокоэффективных устройств.

Авторам новой работы удалось проложить "проводку" в клеточной мембране. Созданная ими гибридная система состоит из нанопроволоки толщиной 20-40 нанометров, покрытой липидной мембраной. Подобные мембраны состоят из двух слоев липидных молекул и являются практически непроницаемым барьером для ионов. Для транспорта молекул в клетки и из клеток используются ионные каналы - белки, прободающие мембрану насквозь.

Исследователи встроили один из таких ионных каналов - бактериальный белок грамицидин А - в свою систему. Когда по открытому ионному каналу проходил ток протонов, ученые зарегистрировали прохождение тока в нанопроволоке. В другом опыте авторам удалось "заставить" аламетицин, белок-ионный канал грибов, открываться и закрываться, изменяя подаваемое на нанопроволоку напряжение.

Коллеги авторов новой работы восприняли ее положительно. Созданные наработки пригодятся для дальнейших исследований возможности "скрещивания" живого и неживого. Кроме того, они могут лечь в основу приборов для измерения состояния живой клетки.

Совсем недавно другой коллектив исследователей смог создать робота, мозг которого состоит из нейронов крысы. "Живой" мозг взаимодействует с механическим телом по Bluetooth.