Л еонардо да Винчи – великий итальянский художник, учёный и изобретатель времён эпохи Возрождения.
Он знаменит своими шедеврами в живописи, архитектуре, исследованиями в области анатомии, а также достижениями в инженерном искусстве.
Всю свою жизнь Леонардо да Винчи посвятил познанию окружающего мира, поиску ответов на вопросы мироздания и изучению различных сторон человеческой натуры.
Чем знаменит Леонардо
Л еонардо да Винчи помнят, прежде всего, как великого итальянского живописца, заложившего основы многих новых художественных приёмов.
Тщательное изучение строения тела человека и большие художественные способности позволили ему добиться выдающихся успехов как художнику-портретисту.
Всемирно известны его картины, посвящённые не только описанию библейских событий, но и изображению обычных людей.
Самые значимые изобретения
П омимо способностей создавать потрясающие по своей глубине картины, Леонардо да Винчи обладал уникальным даром конструктора.
Обогнав своё время более, чем на четыреста лет, он смог создать устройства и аппараты, ценность которых не могли понять и оценить его современники.
Среди самых знаменитых его изобретений значатся воздушный винт (прототип вертолёта), модель дельтаплана (самолёт), бронированный фургон (танк), а также чертежи современного двухколёсного велосипеда.
Леонардо да Винчи (15 апреля 1452 — 2 мая 1519) — величайший художник и гениальный ученый, заслуги которого трудно сравнить с чьими-либо. Родился в 1452 году вблизи города Винчи (откуда и произошла приставка его фамилии). Его художественные увлечения не ограничиваются живописью, архитектурой и скульптурой. Не смотря на громадные заслуги в области точных наук (математики, физики) и естествознания, Леонардо не находил достаточной поддержки и понимания. Лишь спустя многие годы его работы были по-настоящему оценены.
Увлекаясь идеей создания летательного аппарата, Леонардо да Винчи разработал сначала простейший аппарат (Дедала и Икара) на основе крыльев. Новой его идеей стал аэроплан с полным управлением. Однако ее воплотить в жизнь не удалось из-за отсутствия мотора. Также знаменитой идеей в краткой биографии Леонардо да Винчи является аппарат с вертикальным взлетом и посадкой.
Изучая законы жидкости и гидравлику в целом, Леонардо внес значительный вклад в теорию шлюзов, портов канализации, проверив идеи на практике.
Знаменитыми картинами Леонардо да Винчи являются «Тайная вечеря», «Мадонна с горностаем», «Мона Лиза» и многие другие. Леонардо был требователен и точен во всех своих делах. Даже увлекаясь живописью, он настаивал на полном изучении объекта перед началом рисунка.
Рукописи Леонардо да Винчи бесценны. Их полностью опубликовали лишь в 19-20 веках, хотя еще при жизни автор мечтал издать часть З. В своих заметках Леонардо отмечал не просто размышления, а дополнял их рисунками, чертежами, описанием.
Будучи талантливым во многих областях, Леонардо да Винчи внес значимый вклад в историю архитектуры, искусства, физики. Умер великий ученый во Франции в 1519 году.
Прежде, чем рассказать об изобретениях Леонардо да Винчи, стоит сказать пару слов о нем самом.
Леонардо родился 15 апреля 1452 года вблизи Флоренции. Тяжело сказать, каким было его детство, но легким его не назовешь. Дело в том, что его отец и мать не жили вместе, первые три года своей жизни он провел с матерью. Отец жил своей жизнью, у него была своя семья, но детей с новой женой так и не вышло, поэтому в возрасте трех лет отец забрал его от матери. Это был первый удар, настигший Леонардо в столь малом возрасте и отразившийся на своей последующей жизни и творчестве.
С трехлетнего возраста, да Винчи старался воссоздать образ матери с помощью кисти красок, насколько успешны были попытки сказать невозможно. Возможно, именно исчезновение матери из жизни юного гения и сделало его таким, это человеческая психология.
Все изобретения гениального Леонардо
Звание «гениальный» он по праву заслужил. Изначально многие люди считали, что Да Винчи каким-то образом связан с Черной магии, так как человек не может быть настолько многогранен и развиваться не в одном искусстве, а еще и в механике. Если просмотреть все изобретения Леонардо, то можно понять, насколько он был многранен и гениален.
Теперь стоит перечислить все профессии, которыми он обладал в совершенстве:
Живописец.
Скульптор.
Архитектор.
Музыкант.
Изобретатель.
Хорошо разбирался в анатомии человека и биологии.
Достижения Леонардо в биологии
В этой сфере он применил свои навыки изображения предметов с помощью рисунка. На тот период времени еще не было досконально изучено строение тела человека, а тем более все функции и составляющие органов. Одними из наиболее известных, стали его картинки с изображением сердца, а именно системы кровообращения, четырехкамерное сердце было настолько четко прорисовано, что с этого момента его сочли за Черного мага.
У Леонардо была неплохо развита фантазия и тяжело сказать наверняка о томи, откуда в его голове возникли все жизненные органы и системы обращения организма. Возможно, любимая версию людей и правда, но этому нет ни малейшего доказательства, а обвинять гениального человека в использовании магии, тем более посмертно, будет некрасиво и грешно.
Возможно, именно по этой картине происходит связь с Леонардо да Винчи у каждого человека планеты. На первый взгляд, тяжело понять, что же особенного в картине и девушке, изображенной на ней. Считается, что сам Леонардо все время зашифровывал в своих рисунках какие-либо тайные коды и свой шифр, послание последующим поколениям.
Если внимательно рассмотреть картину, то можно заметить множество цифр, в частности двоек. Возможно, так совпало, но Леонардо изобразил Мону Лизу в возрасте пятидесяти одного года, когда его творчество достигло вершины. Стоит заметить, что, будучи такой прекрасной, картине не суждено быть завершенной, но это не изменило целей людей высших званий завоевать картину, во что бы то ни было.
«Голова мёртвой Медузы»
Самая первая картина Леонардо — голова Медузы, которая была изображена мальчиком в возрасте 14 лет. Несмотря на столь малый опыт в написании картин, голова была изображена столь правдоподобно, что казалась живой. Отец Леонардо увидит ее первым и до смерти испугался такого зрелища.
На этом моменте, можно подумать, что мальчик страдал от недостатка внимания или чего-то в этом духе, но это не совсем так. Для воссоздания необходимого образа, юный Леонардо использовал мертвых животных, это был не самый прекрасный процесс работы, для многих ужасающий, ведь работать приходилось с смертными животными, но это того стоило.
Чертеж Арбалета
В дополнение к арбалету, была разработана мишень для предварительных тренировок, ранее, конечно, не использовалась очковая шкала, но цель все та же — попасть в «яблочко».
К сожалению, нет возможности подтвердить данное изобретение под именем да Винчи, так как он сам не предоставил ее готовую модель публике.
Парашют
Конечно, чертежи не имели досконального вида, так как напоминали не купол, а пирамиду. Смысл и основное применение сохранилось до сих пор: при падении какого-либо предмета, открывается парашют, наполняющийся вмиг воздухом, который меньше и легче, нежели человек. Происходит противостояние, конечно человеческий вес пересиливает, но движение становится замедленным, тем самым не приводит к травмам и разрывам тканей. Парашют спасает при падении с любой высоты.
Летательный аппарат
Принцип его действия имеет много схожего с вертолетом — тот же механизм передвижения и поднятия в воздух. Сегодня усовершенствованный чертеж летательного аппарата входит в основу вертолетов и аэропланов.
Катапульта
Леонардо проработал множество версий катапульты. Катапульта многие годы была главным военным оружием, эффективно поражающим противника. Принцип ее действия заложен в другом военном оружии – танках.
Леонардо да Винчи и архитектура
Также можно наблюдать в архивах множество чертежей к сооружениям того времени, соборам церквей. Этот пункт внесен лишь по тому, что удивительно наблюдать такие способности в технике при творческом складе ума, а самое интересное, что да Винчи получал от этого удовольствие.
Витрувианский человек, золотое сечение
На сегодняшний день, это одно из самых популярных изображений кроющих в себе дополнительный смысл. Необходимо заметить, что множество храмов, построенных по чертежам да Винчи, брали в свою основу именно это сечение. Конечно, Леонардо не был автором оригинала данного изображения, но он весьма искусно выполнил копию.
Невозможно сказать, что изобретения Леонардо не принесли пользы на практике, так как его чертежи используются в качестве основы всему окружающему мира. Прочитав его биографию, не каждый в силах поверить, что вся эта история основана реальных событиях из жизни одного человека.
Любопытно
Биография Леонардо да Винчи — биография да Винчи
Дата рождения: 15 апреля 1452 года Дата смерти: 2 мая 1519 года Место рождения: поселок Анкиано, Флоренция, Италия
Леонардо да Винчи – легендарная и выдающаяся личность, Леонардо да Винчи — великий ученый и изобретатель которого подарила миру Италия в XV-XVI веках. Он был не только великим художником Высокого Возрождения, но и ученым, писателем, изобретателем, чей вклад на сегодняшний день является неоценимо высок, как для науки, так и для искусства.
15 апреля 1452 года, в поселке Анкиано, вблизи Флоренции, родился младенец. Имя ему дали Леонардо. Родителями Леонардо были крестьянка Катерина и зажиточный нотариус Пьеро. Первые три года Леонардо жил с матерью, так как его отец оставил семью и женился на знатной и состоятельной барышне. Но детей в новой семье не было, и отец забрал Леонардо к себе. Мальчик тяжело переносил разлуку с матерью. Когда юный художник достиг 13 летнего возраста, умирает его мачеха. Повторный брак отца не продлился долго и он опять овдовел. Пьеро хотел, чтоб Леонардо пошел по его стопам, но профессия нотариуса не интересовала мальчика.
Еще будучи юношей Леонардо проявил уникальные способности художника. В 14 лет с подачи отца он едет во Флоренцию и поступает подмастерьем к Андреа Верроккьо. Там он изучает гуманитарные науки, черчение, химию. Работает с металлами и гипсом, рисует и моделирует, проводя все время в мастерской.
В 1473 году старания Леонардо да Винчи оценила Гильдией Святого Луки – ему присвоили квалификацию мастера. В это же время Андреа Верроккьо заказывают картину «Крещение Христа», и он доверяет Леонардо работу над одним из ангелов. Леонардо прекрасно справляется с поставленной задачей – он превзошел работу своего учителя. Вскоре Верроккьо отдаляется от живописи, предоставив эту нишу талантливому ученику, и занимается скульптурой. Леонардо проявляет себя новатором, ищет новые составы красок и открывает для себя живопись маслом, которая только зарождалась в Италии. «Просвещение» является первой самостоятельной работой юного мастера.
Вскоре Леонардо, завороженный образом Мадонны, создает серию картин, посвященных ей. Среди его работ «Мадонна с цветком» («Мадонна Бенуа»), «Мадонна с вазой», «Мадонна в гроте», «Мадонна Литта», и множество незаконченных эскизов. В 1481 году представители монастыря Сан Донато а Скопетопоручили Леонардо да Винчи написать работу «Поклонение волхвов», которая осталась незавершенной. Уже тогда да Винчи имел склонность не доводить работу до конца. Леонардо был чужд традициям дворца Лоренцо Медичи, правящим во Флоренции, и покидает город.
В 1482 году, вооружившись собственным творением – серебряной лирой, и виртуозно владея игрой на этом инструменте, Леонардо да Винчи переезжает в Милан. Его принимают ко двору герцога Лодовико Моро. Рекомендуя себя изначально зодчим, инженером военного дела, а уж после художником и скульптором, Леонардо хотел заручиться поддержкой герцогской семьи.
В 1483 году Леонардо да Винчи принял новый заказ от францисканского братства Непорочного зачатия на алтарную картину. Это был его первый заказ в Милане, и он начинает работу над картиной «Мадонна в скалах» или «Мадонна в гроте». Не договорившись с заказчиками об оплате, Леонардо оставляет полотно себе, и завершает его только в 1490-1494 годах.
Вскоре да Винчи становится известным художником в Италии, пишет портреты. Но не все проекты удавалось ему осуществить. Больше века он ваял конную статую Франческо Сфорца, но она не была вылита в бронзе. Из бронзы сделали пушки, а глиняную статую разрушили французы, которые в 1499 году захватили Милан.
Обладая литературным талантом, Леонардо да Винчи пишет заметки, размышления о живописи, науках, внутренней сущности вещей. К сожалению, эти труды не увидел свет при жизни мастера. Только после смерти да Винчи его преемник Франческо Мельци выделил из всех заметок отрывки о живописи и создал «Трактат о живописи», опубликованный в 1651 году.
Будучи великим изобретателем, Леонардо да Винчи стал автором и создателем колесцового замка для пистолета – единственного изобретения, получившее прижизненное признание заслуг мастера. Также сконструировал первый прокатный стан, машину для нанесения насечек на напильники, станок для выделки сукна, принимает участие в создании архитектурного облика Миланского собора. В 1485 году Леонардо предложил чертеж города с идеально четкими расчетами всех параметров и системой канализации, который был отклонен Миланским герцогом.
В 1495 году Леонардо да Винчи начал создавать фреску «Тайная вечеря», в монастырской столовой Санта-Мария деле Грацие, заказанной Лодовико Моро. Работа часто прерывалась и была закончена только в 1498 году.
10 августа 1499 года династия Сфорца пала, Милан оккупировали французские войска. Леонардо да Винчи оставляет Милан.Начинаются его скитания. Мантуе, Венеция, Флоренция. В память того времени остался только рисунок портрета Изабеллы де Эсте. В конце июля 1502 года Чезаре Борджиа принимает да Винчи себе на службу в качестве военного инженера и архитектора. Леонардо составлял планы крепостей, советовал инженерам, как усовершенствовать оборонные системы.
Март 1503 года возвращает Леонардо да Винчи во Флоренцию, где он создает величайший шедевр – портрет супруги местного купца Франческо дель Джокондо «Мона Лиза» или «Джоконда». Здесь же возвращается к своим занятиям анатомией, точным наукам. В 1512 году создает свой «Автопортрет». 14 сентября 1513 года, когда к власти пришли Медичи,
Леонардо переезжает в столицу. Опекаемый своим другом Джулиано Медичи, увлекавшимся алхимией, да Винчи проектирует новое оборудование папского монетного двора. После смерти в 1517 году Медичи, Мастер переходит на службу к Франциску І, и переезжает во Францию. Там, в маленьком замке Клу и прожил свои последние годы да Винчи, создаваяпроекты архитектурны и улучшения местности.
Леонардо да Винчи покинул мир 2 мая 1519 года, на руках короля Франции Франциска І, близкого друга и был погребен в замке Амбуаз.
Достижения и изобретения Леонардо да Винчи:
1. Неоценимые достижения легендарного творца в зарождении новаторских витков искусства эпохи Великого Возрождения. 2. Изобретение и усовершенствование уникальных механизмов гидравлики: — вентилятор, — водолазный костюм, — ворота для шлюза, — водяное колесо, — лодка с гребным колесом, — плавательные перепончатые перчатки 3. Новации в военной сфере: — замок с колесом для заводаоружия, — система уничтожения судов, — лодка с двойной обшивкой и подводная лодка, 4. Достоянием литературного таланта мастера служат тысячи листов рукописей да Винчи, оставивших потомкам, и раскрывающие безмерную глубину уникальной личности.
Интересное о Метре Леонардо да Винчи:
— Был виртуозен в игре на лире, — Мог одновременно обеими руками писать разные тексты, — Отказался от мяса еще в детстве, — Охарактеризовал причину синего цвета неба, — «Почерк Леонардо» — его наблюдения написаны с использованием отражения зеркала, — Создал уникальный кулинарный шедевр «От Леонардо» — тушеное мясо, нарезанное тонкими ломтиками, покрытое овощами, — Да Винчи стал прототипом волшебника игры«Assassin’sCreed 2», где помогает своими уникальными изобретениями главному герою, — Тревожился несовершенными знаниями греческого языка и латыни, — Ходят слухи о нетрадиционной сексуальной ориентации Леонардо, так как его личная жизнь покрыта тайной, — Придумал уйму синонимов слову «пенис», — Предположил, что свет Луны является не чем иным, как светом отраженного от Земли Солнца.
Творчество Леонардо да Винчи
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Э
Ю
Я
Отдельные тенденции искусства Высокого Возрождения предвосхищались в творчестве выдающихся
художников 15 века и выражались в стремлении к величавости, монументализации и обобщенности образа.
Однако подлинным основоположником стиля Высокого Возрождения был Леонардо да Винчи, гений, чье творчество знаменовало
грандиозный качественный сдвиг в искусстве. Значение его всеобъемлющей деятельности, научной и художественной, стало ясно только тогда,
когда были исследованы разрозненные рукописи Леонардо. В его заметках и рисунках – гениальные прозрения в самых различных областях
науки и техники. Он был, по выражению Энгельса, «не только великим живописцем, по и великим математиком, механиком и инженером,
которому обязаны важными открытиями самые разнообразные отрасли физики».
Дама с горностаем, Краковский музей
Мона Лиза (Джоконда), Лувр, Париж
Мадонна Литта, Эрмитаж, Санкт-Петербург
Искусство для итальянского художника было средством познания мира. Многие его зарисовки служат иллюстрацией научного труда, и в то же время это
произведения высокого искусства. Леонардо воплощал собой новый тип художника – ученого, мыслителя, поражающего широтой взглядов, многогранностью таланта.
Леонардо родился в селении Анкиано, недалеко от города Винчи. Он был внебрачным сыном нотариуса и простой крестьянки. Учился он во
Флоренции, в мастерской скульптора и живописца Андреа Верроккьо. Одна из ранних работ юного художника – фигура ангела в картине Верроккьо
«Крещение» (Флоренция, Уффици) – выделяется среди застывших персонажей тонкой одухотворенностью и свидетельствует о зрелости ее создателя.
Мадонна Бенуа, Эрмитаж, Санкт-Петербург
Мадонна с младенцами, частная коллекция
Спаситель мира, частное собрание
К числу ранних произведений Леонардо относится и хранящаяся в Эрмитаже «Мадонна с цветком» (так называемая «Мадонна Бенуа», около 1478),
решительно отличающаяся от многочисленных мадонн 15 века. Отказываясь от жанровости и тщательной детализации, присущих
творениям мастеров раннего Возрождения, Леонардо углубляет характеристики, обобщает формы. Тонко моделированные боковым светом
фигуры молодой матери и младенца заполняют почти все пространство картины.
В картине «Мадонна Бенуа» движения фигур нереально естественны и пластичны, и, кроме того, органически связаны между собой. Они ясно выступают на темном фоне стены. Открывающееся в окне чистое голубое небо связывает фигуры с природой,
с необъятным миром, в котором господствует человек. В уравновешенном построении композиции чувствуется внутренняя закономерность.
Но она но исключает теплоты, наивной прелести, наблюденной в жизни.
Все картины Леонардо да Винчи ►
В 1480 году Леонардо уже имел свою мастерскую и получал заказы. Однако страстное увлечение наукой часто отвлекало его от занятий
искусством. Недописанными остались большая алтарная композиция «Поклонение волхвов» (Флоренция, Уффици) и «Святой Иероним»
(Рим, Ватиканская пинакотека). В первой художник стремился к преобразованию сложной монументальной композиции алтарного образа в
пирамидально построенную, легко обозримую группу, к передаче глубины человеческих чувств. Во второй – к правдивому изображению
сложных ракурсов человеческого тела, пространства пейзажа.
Тайная вечеря, 1495-1498, Милан, Монастырь Санта Мария делле Грацие
Копия фрески Тайная вечеря, Музей Леонардо да Винчи, Тонжерло
Утраченные картины Леонардо да Винчи ►
Не найдя должной оценки своего таланта при дворе Лоренцо Медичи с его культом изысканной утонченности, Леонардо поступил на службу
к миланскому герцогу Лодовико Моро. Миланский период творчества Леонардо (1482-1499) оказался самым плодотворным. Здесь во всю
мощь раскрылась многогранность его дарования как ученого, изобретателя и художника.
Свою деятельность он начал с исполнения скульптурного монумента – конной статуи отца герцога Лодовико Моро Франческо Сфорца.
Большая модель монумента, получившая единодушную высокую оценку современников, погибла при взятии Милана французами в 1499 году. Сохранились
лишь рисунки – наброски различных вариантов монумента, изображения то вздыбленного, полного динамики скакуна, то торжественно
выступающего коня, напоминающего композиционные решения Донателло и Верроккьо. Видимо, этот последний вариант и был претворен в
модель статуи. Она значительно превосходила по размерам памятники Гаттамелате и Коллеони, что дало повод современникам и самому
Леонардо называть монумент «великим колоссом». Это произведение позволяет считать Леонардо одним из крупнейших скульпторов того времени.
Автопортрет Леонардо да Винчи (атрибуция Карло Педретти), 1505, Музей древнего народа Лукании, Вальо-Базиликата, Италия
Не дошло до нас и ни одного осуществленного архитектурного проекта Леонардо. И все же его рисунки и проекты зданий, замыслы создания
идеального города говорят о его даре выдающегося архитектора. К миланскому периоду относятся живописные произведения зрелого стиля – «Мадонна в гроте» и «Тайная вечеря».
«Мадонна в гроте» (1483-1494, Париж, Лувр) – первая монументальная алтарная композиция Высокого Возрождения. Ее персонажи Мария, младенцы Иоанн, Христос и
ангел приобрели черты величия, поэтическую одухотворенность и полноту жизненной выразительности. Объединенные настроением задумчивости
и действием – младенец Христос благословляет Иоанна – в гармоничную пирамидальную группу, словно овеянные легкой дымкой светотени,
персонажи евангельской легенды представляются воплощением идеальных образов мирного счастья.
В мир реальных страстей и драматических чувств переносит самая значительная из монументальных росписей Леонардо – «Тайная вечеря»,
исполненная в 1495-1497 годах для монастыря Санта-Мария делла Грацие в Милане. Отступив от традиционного толкования евангельского
эпизода, Леонардо дает новаторское решение темы, композиции, глубоко раскрывающей человеческие чувства и переживания. Сведя к
минимуму обрисовку обстановки трапезной, нарочито уменьшив размеры стола и выдвинув его к переднему плану, он сосредоточивает внимание
на драматической кульминации события, на контрастных характеристиках людей различных темпераментов, проявлении сложной гаммы чувств,
выражающихся и в мимике и в жестикуляции, которыми апостолы отвечают на слова Христа: «Один из вас предаст меня».
Решительный контраст апостолам составляют образы внешне спокойного, но печально-задумчивого Христа, находящегося в центре композиции, и облокотившегося
на край стола предателя Иуды, грубый хищный профиль которого погружен в тень. Смятение, подчеркнутое жестом руки, судорожно сжимающей
кошелек, и мрачный облик выделяют его среди других апостолов, на чьих освещенных лицах можно прочесть выражение удивления, сострадания,
возмущения. Леонардо не отделяет фигуру Иуды от других апостолов, как это делали мастера раннего Возрождения. И все же отталкивающий
облик Иуды раскрывает идею предательства острее и глубже. Все двенадцать учеников Христа расположены группами по три человека, по обе
стороны от учителя. Некоторые из них в волнении вскакивают со своих мест, обращаясь к Христу.
Разнообразные внутренние движения апостолов художник подчиняет строгому порядку.
Композиция фрески поражает единством, цельностью, она строго уравновешена, центрична
по построению. Монументализация образов, масштаб росписи способствуют впечатлению глубокой значительности изображения,
подчиняющего себе все большое пространство трапезной. Леонардо гениально решает проблему синтеза живописи и архитектуры. Расположив
стол параллельно стене, которую украшает фреска, он утверждает ее плоскость. Перспективное сокращение боковых стен, изображенных на
фреске, как бы продолжает реальное пространство трапезной.
Фреска сильно разрушена. Эксперименты Леонардо с использованием новых материалов не выдержали испытания временем, позднейшие записи
и реставрации почти скрыли подлинник, который был расчищен лишь в 1954 году. Но сохранившиеся гравюры и подготовительные рисунки позволяют
восполнить все детали композиции.
Реальный формат этого HD Video на YouTube 1280x720px
После взятия Милана французскими войсками Леонардо покинул город. Начались годы странствий. По заказу Флорентийской республики он
исполнил картон для фрески «Битва при Ангиари», которая должна была украсить одну из стен зала Совета в палаццо Веккьо (здание
городского самоуправления). При создании этого картона Леонардо вступил в соревнование с молодым Микеланджело, исполнявшим заказ на
фреску «Битва при Кашине» для другой стены того же зала. Однако эти картоны, получившие всеобщее признание современников, не дошли
до наших дней. Лишь старые копии и гравюры позволяют судить о новаторстве гениев Высокого Возрождения в области батальной живописи.
В полной драматизма и динамики композиции Леонардо, эпизоде битвы за знамя, дан момент высшего напряжения сил сражающихся, раскрыта
жестокая правда войны. К этому же времени относится создание портрета Моны Лизы («Джоконда», около 1504, Париж, Лувр), одного из
самых прославленных произведений мировой живописи. Необычайна глубина и значительность созданного образа, в котором черты
индивидуального сочетаются с большим обобщением. Новаторство Леонардо проявилось и в развитии портретной живописи Возрождения.
Пластически проработанная, замкнутая по силуэту, величественная фигура молодой женщины господствует над отдаленным, окутанным
голубоватой дымкой пейзажем со скалами и вьющимися среди них водными протоками. Сложный полуфантастический пейзаж тонко
гармонирует с характером и интеллектом портретируемой. Кажется, что зыбкая изменчивость самой жизни ощущается в выражении ее лица,
оживленного едва уловимой улыбкой, в ее спокойно-уверенном, проницательном взгляде. Лицо и холеные руки патрицианки написаны с
удивительной бережностью, мягкостью. Тончайшая, словно тающая, дымка светотени (так называемое сфумато), окутывая фигуру, смягчает
контуры и тени; в картине нет ни одного резкого мазка или угловатого контура.
В последние годы жизни Леонардо большую часть времени уделял научным изысканиям. Он умер во Франции, куда приехал по приглашению
французского короля Франциска I и где прожил всего два года. Его искусство, научные и теоретические исследования,
сама его личность оказали громадное воздействие на развитие мировой культуры.
Его рукописи содержат бесчисленные заметки и рисунки, свидетельствующие об универсальности гения Леонардо. Здесь и тщательно
прорисованные цветы, и деревья, наброски неведомых орудий, машин и аппаратов. Наряду с аналитически точными изображениями встречаются
рисунки, отличающиеся необычайным размахом, эпичностью или тончайшим лиризмом.
Страстный поклонник опытного познания, Леонардо стремился к его критическому осмыслению, к поиску обобщающих законов.
«Опыт – это единственный источник познания», – говорил художник. «Книга о живописи» раскрывает его взгляды теоретика реалистического искусства,
для которого живопись одновременно и «наука и законная дочь природы». В трактате содержатся высказывания Леонардо по анатомии, перспективе,
он ищет закономерности построения гармонической человеческой фигуры, пишет о взаимодействии цветов, о рефлексах. Среди последователей и учеников Леонардо не было, однако, ни одного
приближающегося по силе одаренности к учителю; лишенные самостоятельного взгляда на искусство, они лишь внешне усваивали его художественную манеру.
История зарубежного искусства ►
Биография Леонардо да Винчи. Факты, детство, семейная жизнь и достижения
(Итальянский эрудит и художник, известный своими картинами: «Мона Лиза», «Тайная вечеря» и «Дева в скалах»)
День рождения: 15 апреля , 1452 (Овен)
Место рождения: Анкиано, Италия
Леонардо ди сер Пьеро да Винчи известен миру как эрудит, архитектор, математик, музыкант, скульптор, инженер, изобретатель, анатом и писатель. Да Винчи считается настоящим человеком эпохи Возрождения, который хорошо разбирался во многих предметах. Сегодня его почитают за его художественный вклад, который определил и сформировал мир искусства. Его также уважают из-за его многочисленных достижений в других известных областях. Он помог разгадать науку, разработал новые художественные техники и был одним из первых анатомов, препарировавших человеческое тело. Да Винчи был также опытным музыкантом. Что касается его навыков в изобразительном искусстве, таких как балет, интермеццо и сонет, он был вне конкуренции. Он был воплощением духа Возрождения и был известен своим изобретательным воображением и неутолимой любознательностью. Очень немногие художники его времени обладали качествами и страстностью, которыми обладал он. Сегодня его искусство бесценно, а его наука признана. Хотя он создал много картин, из них сохранилось лишь около 15, а «Мона Лиза» — безусловно, самая ценная из них.
Изображение Кредит
Изображение Кредит
Изображение Кредит
Изображение Кредит
Изображение Кредит
Предыдущий
День рождения: 15 апреля 1452 (Ари)
Born Born Born Born in
: 15 апреля 1452 (ARIE)
. Анкиано, Италия
Рекомендуется для вас
Краткие факты
Итальянские знаменитости, родившиеся в апреле
Также известные как: Леонардо ди сер Пьеро да Винчи
Умер в возрасте: 67
Семья:
отец: Сер Пьеро
мать: Катерина Бути дель Вакка
братья и сестры: Бартоломео да Винчи
Страна рождения: Италия
Цитаты Леонардо да Винчи Художники эпохи Возрождения
Рост: 5’9″ (175 см), 5’9″ Кобели
Дата смерти: 2 мая 1519 г.
Место смерти: Шато-дю-Кло-Люсе, Амбуаз, Франция Verrocchio
Леонардо ди сер Пьеро родился 15 апреля 2000 года. дом недалеко от деревни Анкиано в Тоскане, Италия. Очень мало известно о его молодости, которая на протяжении многих лет была предметом исторических предположений. Выяснилось, что он родился у нотариуса по имени сер Пьеро и крестьянки по имени Катерина. У него было 12 сводных братьев и сестер от четырех законных браков отца.
Считается, что первые пять лет своей жизни он провел в Анкиано, а с 1457 года жил со своим дядей Франческо в городе Винчи. Он получил формальное образование в области латыни, математики и геометрии.
Его очень вдохновили уникальные и причудливые случаи, произошедшие в его жизни, когда он был маленьким мальчиком. Инциденты, такие как обнаружение пещеры в горах, где, как он полагал, жил великий монстр. Это послужило источником вдохновения для многих его картин и работ в последующие годы.
Продолжить чтение ниже
Мастерская Верроккьо
В возрасте 14 лет Леонардо да Винчи стал учеником одного из величайших художников того времени, Андреа дель Верроккьо. Под его руководством он научился рисовать и лепить, а также в его мастерской обучался основам металлургии, черчения, химии, ботаники, картографии и столярного дела.
Несмотря на то, что он был лучшим учеником и разносторонним специалистом, да Винчи выбрал искусство в качестве своей основной профессии, но также обязался использовать все, чему он научился в мастерской.
Он сотрудничал с Верроккьо над несколькими картинами, такими как «Крещение Христа». Именно во время написания этой картины Верроккио был ошеломлен чистым талантом Да Винчи и поклялся никогда больше не использовать кисть, потому что работа Да Винчи, он считал, был слишком выше.
К 1472 году да Винчи получил квалификацию мастера в «Гильдии Святого Луки», ассоциации художников и врачей. Он был так привязан к Верроккьо, что отказался от мастерской, созданной его отцом, и продолжил сотрудничать со своим мастером над рядом произведений.
Одним из его первых рисунков была «Долина Арно», набросок одноименной долины, созданный 5 августа 1473 года с помощью Верроккьо.
Живопись, скульптура и архитектура
В 1480-х годах он получил два важных заказа на покраску, а именно «Святой Иероним в пустыне» и «Поклонение волхвов», оба из которых так и не были завершены.
С 1478 по 1480 год он написал «Мадонну с гвоздикой», картину маслом с центральным мотивом юной Марии с младенцем Иисусом на коленях и гвоздикой в левой руке. Первоначально считалось, что картина была создана Верроккьо, но позже историки сошлись во мнении, что это одна из ранних работ Леонардо.
Следующими его важными произведениями были «Мадонна в скалах» и «Мадонна в скалах», похожие по стилю, но разные по композиции. Первая версия, сделанная с 1483 по 1486 год, хранится в «Музее Лувра», а вторая, сделанная с 1495 по 1508 год, представляет собой более темную версию и была передана в «Национальную галерею Лондона».
Ему было поручено создать массивную статую лошади для покровителя, и ему было отправлено более 70 тонн бронзы для создания лошади. Однако да Винчи никогда не использовал бронзу, поскольку он использовал глину для изготовления лошади, которая была завершена в 149 году.2 и позже стал известен как «Гран Кавалло». В 1499 году Леонардо был назначен военным архитектором и инженером, и ему было предложено разработать план защиты Венеции от нападения с моря.
В 1502 году он поступил на службу к Чезаре Борджиа, сыну Папы Александра VI, и создал карту города Чезаре в то время, когда карты были не очень распространены. Примерно в то же время он также создал план города Имола, чтобы заручиться покровительством сановника.
В том же году он создал еще одну карту, на этот раз долины Кьяна, чтобы дать своему благодетелю более выгодное стратегическое положение во время войны. Он создал карту в сочетании с другим проектом по строительству плотины для устойчивого водоснабжения в том же городе.
В 1503 году Леонардо отправился во Флоренцию и начал рисовать фреску «Битва при Ангиари», на что у него ушло два года. Примерно в то же время он начал писать свой шедевр «Мона Лиза», также называемая «Джоконда».
В 1506 году он вернулся в Милан, и многие из его выдающихся учеников, в том числе Бернардино Луини, Джованни Антонио Больтраффио и Марко д’Оджоно, начали работать с ним.
Журналы, научные наблюдения и изобретения
В эпоху Возрождения и наука, и искусство считались важными, и Леонардо значительно опередил свое время. Его работы в области науки и техники были такими же впечатляющими, как и его искусство.
Его подход к науке был скорее наблюдательным, чем теоретическим. Он использовал свои знания латыни и математики, чтобы сформулировать и подготовить серию скелетных фигур, которые помогли ему в его научных изобретениях.
Продолжить чтение ниже
Содержание его журналов навело многих историков на мысль, что он планировал опубликовать серию трактатов по различным предметам, включая ясный трактат по анатомии человека.
Человек многих изобретений, он был одержим полетами и планировал построить в 1502 году что-то похожее на вертолет. сделанный.
За свою жизнь он написал несколько книг. Одна из его книг «Кодекс о полете птиц» (1505 г.) представляла собой научный палимпсест, содержащий 18 листов.
Формальное обучение Леонардо анатомии человека началось с его ученичества у Верроккьо. Его точность как скульптора помогла ему препарировать человеческие трупы с изяществом. Он сделал более 240 подробных рисунков и написал около 13 000 слов по анатомии.
Он также набросал различные схемы человеческого скелета, мышц, сухожилий, сосудистой системы и гениталий вместе с парой постскриптумов. Помимо изучения анатомии человека, он препарировал и изучал строение земноводных, птиц и нескольких млекопитающих, таких как лошади и коровы.
Основные работы
«Богоматерь в скалах», а также ее вариация «Мадонна в скалах» были написаны в период с 1483 по 1508 год и считаются одной из его величайших работ благодаря своей значительной детализации и стилю. Из двух версий последняя хранится в «Лондонской национальной галерее», а первую можно увидеть в «Музее Лувра». изображает два наложенных друг на друга изображения мужской фигуры. Рисунок часто называют «Каноном пропорций», и он был нарисован в честь архитектора по имени Витрувий. Считается одним из его важных научно-математических вкладов, он описывает соотношение идеальных человеческих пропорций с геометрией, основанной на классических архитектурных ордерах Витрувия.
«Тайная вечеря», написанная в 1498 году, является одной из его известных картин и была написана для трапезной монастыря Санта-Мария-делле-Грацие в Милане. Считается, что Леонардо работал над этим от рассвета до заката, не прерываясь на еду. Картина считается одним из его шедевров благодаря своим характеристикам и дизайну. Хотя оригинальная картина сейчас почти разрушена, она остается одним из его тщательно воспроизводимых произведений искусства.
Продолжить чтение ниже
«Мона Лиза» считается величайшим произведением да Винчи. Хотя он никогда не был удовлетворен работой, он был чрезвычайно привязан к ней и никогда не сдавал ее заказчику. Для него «Мона Лиза» была его попыткой достичь совершенства, и он носил ее с собой, куда бы он ни путешествовал, сохраняя ее до конца своей жизни. Сегодня картина находится в «Музее Лувра» и считается бесценным национальным достоянием.
Леонардо да Винчи вел дневники, содержащие колоссальные 13 000 страниц научных заметок и рисунков о натурфилософии, жизни и путешествиях. Эти дневники, содержащие все о жизни и подвигах да Винчи, до сих пор хранятся в основных коллекциях «Виндзорского замка», «Лувра», «Британской библиотеки» и «Национальной библиотеки Испании».
Говорят, что Леонардо научился играть на музыкальном инструменте под названием лира, когда он был ребенком, и начал сочинять свои собственные мелодии. Также считается, что герцог Миланский предпочитал музыкальные выступления Леонардо своим придворным музыкантам, поскольку его техника, талант и мастерство были непревзойденными.
У Леонардо да Винчи было много друзей и покровителей, таких как Лука Пачоли, Чезаре Борджиа, Изабелла д’Эсте и Никколо Макиавелли, которые были известны в своих областях.
Леонардо был энтузиастом природы, главным образом потому, что в детстве он был окружен деревьями, горами и реками. Возможно, это также вдохновило его на создание многих пейзажных работ.
Его не привлекали женщины, но он подружился со своими покровительницами, Сесилией Галлерани и двумя сестрами Эсте, Изабеллой и Беатрис.
Его сексуальность часто была предметом спекуляций для многих. Хотя любопытство умерло в 16 веке, Зигмунд Фрейд снова возродил его. Считается, что он испытывал страстные чувства к своим ученикам и друзьям мужского пола, и эти отношения носили в основном эротический характер. Этот эротизм проявился в паре его картин, таких как «Иоанн Креститель» и «Вакх». . Также считается, что один из мужчин, причастных к инциденту, был родственником богатой семьи Медичи.
Ранние биографы описывают его как человека с большой личной привлекательностью, добротой и щедростью. Говорят также, что его очень любили современники.
Продолжить чтение ниже
Он скончался в Кло Люс в особняке, где провел последние три года своей жизни.
Наследие
Наследие Леонардо да Винчи заключается в разнообразии его знаний и широком спектре дисциплин, которые отличают его от остальных его современников. Больше, чем его картины, его записные книжки, в которых задокументировано все, что он пережил, дают нам ценную информацию о его жизни и времени.
Все его рисунки были вывезены в Англию Карлом II и с конца XVII века хранятся в «Королевской коллекции». Из его картин сохранилось всего 15, и они разбросаны по миру.
Леонардо относился к своим ученикам с большой снисходительностью, и после его смерти многие из них, такие как Франческо Мельци, Джан Джакомо Капротти и Марко д’Оджионо, унаследовали его художественные работы и научные рукописи.
Многие книги, такие как «Литературные произведения Леонардо да Винчи», «Леонардо да Винчи», «Рисунки Леонардо да Винчи» и «Мастера искусства. Леонардо да Винчи» были написаны в его честь.
Также было снято множество фильмов и исторических документальных фильмов об этой великой личности. Некоторые из них включают «Да Винчи: потерянное сокровище», «Жизнь Леонардо да Винчи» и «Великие художники с Тимом Марлоу-Леонардо». Club of Florence» предназначен для молодых людей, занимающихся изучением искусства, технологий, литературы и науки.
«Всемирная премия Леонардо да Винчи в области искусства» была учреждена как средство признания тех, кто предлагает человечеству уверенное послание через искусство.
Общая информация
Этот знаменитый человек эпохи Возрождения был одним из первых художников, которые использовали масляные краски вместо обычной яичной темперы.
Учитывая эпоху и место, в котором он жил, этот известный художник, скульптор и эрудит был настоящим исключением, поскольку он решил стать вегетарианцем по гуманитарным соображениям.
Этот знаменитый эрудит эпохи Возрождения писал обеими руками. Однако он рисовал правой рукой.
Он писал все в зеркальном отображении, чтобы его работы не могли быть скопированы другими.
Этот знаменитый человек копал кладбища и воровал трупы по ночам, чтобы изучать анатомию человека.
Художнику понадобилось 10 лет, чтобы нарисовать губы Моны Лизы.
«Мона Лиза» считается портретом Лизы Герардини, жены купца.
Считается, что Леонардо да Винчи был плодовитым рисовальщиком, так как он вел дневники всех своих картин в виде небольших, но подробных набросков и рисунков.
Как цитировать
Название статьи
– Биография Леонардо да Винчи -piero-da-vinci-2134.php
Люди также смотрели
Каковы художественные и научные достижения Леонардо да Винчи
Каковы художественные и научные достижения Леонардо да Винчи ~ Вот интересный факт.
Каковы художественные и научные достижения Leonardo Da Vinci
Tags: . лиза, тайная вечеря, да винчи, тайная вечеря, да винчи, донателло, тайная вечеря картина, кто нарисовал тайную вечерю, картина тайная вечеря, тайная вечеря картина, тайная вечеря картины
Что было самым большим достижением Леонардо да Винчи?
Парень эпохи Возрождения, он преобразовал свои врожденные способности в большой самоконтроль, который представляет его прозвище «Парень эпохи Возрождения». «Сегодня многие знают его искусство, в том числе «Последний ужин» и «Мона Лиза», которые остаются одними из многих известных и высоко оцененных работ в мире. Да Винчи считал, что научные исследования и природа неразрывно связаны с искусством.
Что было самым большим художественным эффектом Леонардо да Винчи?
Хотя да Винчи известен своими творческими способностями, он был гораздо большим исследователем, чем музыкант. На его функции — в дополнение к его иллюстрациям и краскам — значительное влияние оказала математика, особенно баланс, проценты и геометрия.
Теги: каковы художественные и научные достижения Леонардо да Винчи
Какие музыканты похожи на Леонардо да Винчи?
Рафаэлло Санцио (которого многие люди также называли Рафаэлем или Рафаэлем) родился в Урбино в семье Джованни Санти, художника при дворе общины.
«Леонардо да Винчи»…
Огромная скульптура работы Микеланджело…
Боттичелли, Сандро.
Я Тициан….
«Тинторетто». И так далее…
Эта функция от Мазаччо…
Гирландайо, Доменико.
Каковы некоторые примеры его научных достижений Леонардо да Винчи?
Наряду с концепцией парашюта и вертолета, Леонардо появился с элементарной концепцией тектоники плит, калькулятором и бронированным зенитным инструментом.
Какие достижения Леонардо да Винчи?
известен своими произведениями искусства, картами и исследованиями в области геологии и местонахождения. Стили Леонардо повлияли на ряд нововведений, включая контейнер для хранения, парашют, вертолет и многие другие. Кроме того, он был успешным музыкантом. Многие его фотографии и картины находятся в галереях и картинных галереях.
Каким именно образом функция Леонардо да Винчи показывает, что искусство и научные исследования имеют много общего?
Благодаря отточенному пониманию Леонардо стал выдающимся музыкантом, а также экспертом в математике, поскольку обладал способностью притягивать точные изображения облаков и разбрызгивать кружащиеся предметы.
Как именно Леонардо да Винчи использовал научные исследования в своем искусстве?
Перекрашивая набросанные и разумные краски, Да Винчи потратил много времени на изучение множества различных тем научных исследований. Для более глубокого понимания мышечной массы он исследовал состав. так что он мог бы точно видеть, как свет показывает точки. Он изучил химию, чтобы сделать идеальную перекраску.
Какая связь между научными исследованиями и искусством?
Когда искусство и научные исследования рассматриваются друг с другом, выясняется, что одно влияет на другое, несмотря на то, что они обычно рассматриваются как две совершенно разные области. Исследователи должны использовать воображение, чтобы зарабатывать достижения, точно так же, как искусство часто является побочным продуктом (или выражением) научных открытий.
Что говорит Леонардо да Винчи об искусстве?
Нет такого понятия, как завершенное искусство, есть только заброшенное искусство. «Дух не может обращаться с рукой без искусства». «Краска предполагает видеть вместо того, чтобы действительно чувствовать, а стих подразумевает действительно чувствовать, а не видеть.
В чем заключалась самая большая художественная функция да Винчи? панель, около 1503 г. Находится в парижском Лувре между 1503 и 1519 гг. ухмылка и мистический взгляд.
Что Леонардо да Винчи добавил в искусство?
Что касается искусства, то Леонардо да Винчи внес значительный вклад, подчеркнув технологическую точность, которая требовала всесторонних исследований и больших математических способностей. Краска в конечном итоге стала научным исследованием под его руководством, которое он изучил с помощью подробных зарисовок тела и естественной жизни.
Каковы некоторые из способностей и достижений Леонардо да Винчи?
Витрувианский Гай (около 1530-х годов) был его знаменитой достопримечательностью. 1490 год является не только социальным символом, но и историческим днем. Чтобы назвать несколько моментов, Леонардо приписывают создание контейнера для хранения, вертолета, парашюта и летательного аппарата, хотя позже ученые оспорили такие утверждения.
Какое влияние оказал Леонардо да Винчи на искусство?
Благодаря научным исследованиям Да Винчи получил возможность создавать действительно разумные и яркие фотографии людей. В отличие от предыдущих музыкантов, выражение чувств Леонардо очень натуралистично. Многие художники приняли натуралистический дизайн Леонардо.
Почему Леонардо да Винчи самый известный?
Известный в истории музыкант Леонардо да Винчи родился 15 ноября 1452 года во Флоренции, Италия. Благодаря его научным исследованиям, его краски передают глубокое и натуралистическое ощущение мира, в то время как его художественный взгляд предлагает совершенно новый взгляд на него. Его интересовали внутренние функции гаджета не меньше, чем ухмылка Моны Лизы.
Насколько выдающимся был Леонардо да Винчи?
Музыкант эпохи Возрождения Леонардо да Винчи (1452-1519) внес значительный вклад в развитие искусства. В эпоху Возрождения он был не только великолепным музыкантом, но и вносил существенный вклад в дизайн, стиль, научные исследования, городскую подготовку, картографию, точку зрения и композицию.
Как именно Леонардо да Винчи показывает связь между искусством и научными исследованиями?
Исследуя тень, свет, природу и человеческую композицию, да Винчи установил «свою многоизвестную инновацию, которую итальянцы называют по телефону «сфумато», которая сливает 2 различные формы в одну, а опавшие листья — аспект
Как именно да Винчи объединил свои научные и художественные способности?
Наблюдая и исследуя, он обнаружил закономерности среди своих наблюдений. Да Винчи уделяет особое внимание эмпирическому наблюдению, его краски и иллюстрации отличаются исключительно высоким качеством.Изначально у него была способность привлекать и перерисовывать, используя то, что он получил, глядя на природу.
Как да Винчи повлиял на искусство?
Леонардо да Винчи считал, что и научные исследования, и искусство находятся под сильным влиянием друг друга и что их можно классифицировать по разным категориям в зависимости от вместимости чаши. Благодаря его научным исследованиям, его краски передают глубокое и натуралистическое ощущение мира, в то время как его художественный взгляд предлагает совершенно новый взгляд на него.
Является ли Леонардо да Винчи самым большим человеком?
В дополнение к тому, что Леонардо да Винчи был многими известными и разнообразными музыкантами вечности, он создал некоторые из многих великолепных, проникновенных, полных энтузиазма и мистических красок в западном искусстве — он также обладал одной из многих разнообразных способностей, которые были когда-либо установленные людьми.
Почему Леонардо да Винчи задумался о самом большом бриллианте на заднем плане?
Хотя Леонардо больше всего известен своими замечательными и значимыми произведениями искусства, он провел множество экспериментов и разработал передовые инновации, которые, безусловно, были инновационными в то время. Его жадный глаз и быстрый ум также привели его к важным научным открытиям, но он не отпустил их.
Получил ли Леонардо да Винчи какие-либо почести или награды?
Леонардо да Винчи не было оказано никаких почестей. Леонардо жил во времена, когда торжества чести были необычными.
Метки: Каковы художественные и научные достижения леонардо да винчи
ТОП 9 что сделал леонардо да винчи САМОЕ ЛУЧШЕЕ и НОВОЕ
Вы задаетесь вопросом что сделал леонардо да винчи но пока нет ответа , так что пусть kienthuctudonghoa.com обобщить и перечислить основные статьи с вопросом. ответьте на вопрос, чего добился Леонардо да Винчи, что поможет вам получить наиболее точный ответ. Следующая статья призвана помочь вам сделать более правильный выбор и получить больше полезной информации. Learnodo Newtonic
2 2.Леонардо да Винчи | Достижения – Encyclopedia Britannica
3 3.Леонардо да Винчи: факты, картины и изобретения – ИСТОРИЯ
4 4. Каковы достижения Леонардо да Винчи? – eHow
5 5.Что сделал в жизни Леонардо да Винчи? – Quora
6 6. Каковы достижения Леонардо да Винчи?
7 7. Леонардо да Винчи — Гений — Музей науки, Бостон
8 8. Достижения Леонардо да Винчи — 711 слов — IPL.org
9 9. Наука и изобретения Леонардо да Винчи — Википедия
1.10 Основные достижения Леонардо да Винчи | Learnodo Newtonic
Автор: LearnoDo-Newtonic.com
Дата: 9 Вчера
Рейтинг: 4 (1236 Обзоры)
. Сводка:
Подробнее
2.Леонардо да Винчи | Достижения – Британская энциклопедия
Автор: www. britannica.com
Дата публикации: 16 вчера
Рейтинг: 5 (1997 обзоров)
Наивысший рейтинг: 3
Низкий рейтинг: 1
Резюме: Леонардо да Винчи известен своими картинами, художником и инженером Мона Лиза (ок. 1503–1519) и Тайная вечеря (1495–98). Его рисунок …
Подробнее
3.Леонардо да Винчи: факты, картины и изобретения – ИСТОРИЯ
Автор: www.history.com
Дата поста: 2 вчера
Рейтинг: 4 (1842 Обзоры)
Высокий рейтинг: 3
SUMPAT .Каковы достижения Леонардо да Винчи? – eHow
Автор: www.ehow.com
Дата публикации: 6 вчера
Рейтинг: 5(420 отзывов)
Высший рейтинг: 5
Низкий рейтинг: 1
Краткое описание: Его достижения в области искусства, инженерии и математики не имеют себе равных. Помимо написания некоторых из самых известных произведений искусства всех времен, он …
Подробнее
5.Что сделал Леонардо да Винчи в жизни? – Quora
Автор: www.quora.com
Дата публикации: 10 вчера
Рейтинг: 5(1029 отзывов)
Высший рейтинг: 5
Низкий рейтинг: 3
Резюме: Помимо того, что он был художником, инженером, ученым, архитектором, изобретателем, анатомом и писатель, да Винчи был также провидцем, чей …
Краткое описание: Он был вегетарианцем, любил животных и презирал войну, но работал военным инженером, изобретая передовое и смертоносное оружие. He was one of the greatest …
See Details
8.Leonardo Da Vinci Accomplishments – 711 Words – IPL.org
Author: www.ipl.org
Post date: 11 yesterday
Рейтинг: 1(952 отзыва)
Высшая оценка: 4
Низкая оценка: 3
Краткое описание: Леонардо да Винчи был художником, изобретателем, математиком и писателем эпохи Возрождения. Он стал очень популярным, поскольку его работы распространились по всему миру.
О том, почему происходят технические сбои в ходе одного из самых дорогостоящих проектов НАСА стоимостью более 40 млрд долларов и зачем лететь к Луне, «Голос Америки» поговорил со старшим научным сотрудником Института Луны и Планет, Дэвидом Крингом (David Kring, Lunar and Planetary Institute).
Голос Америки: Почему НАСА несколько раз откладывала запуск ракеты в рамках программы «Артемида»?
Дэвид Кринг, старший научный сотрудник Института Луны и Планет
Дэвид Кринг: Это совсем новая ракета, и неудивительно, что существуют некоторые технические проблемы, которые необходимо решить, чтобы запуски стали рутиной. Я никоим образом не обеспокоен тем, что два запуска были отменены – это было ожидаемо. Я думаю, что мы все были бы приятно удивлены, если бы первый или даже второй обратный отсчет сработал.
Г.А.: Как это повлияет на дальнейшие планы в рамках программы «Артемида»?
Задержка запуска ракеты в рамках программы «Артемида» на два или три месяца не окажет на нее долгосрочного влияния.
Д.К.: Задержка запуска ракеты в рамках программы «Артемида» на два или три месяца не окажет на нее долгосрочного влияния.
Г.А.: Причиной последней технической отмены пуска называют утечку топлива. Можете пояснить, что произошло?
Д.К.: Для заправки ракеты необходимо использовать жидкий кислород и водород. Утечка произошла либо на самом топливопроводе, либо в местах соединения заправочных шлангов, в результате водород в топливный бак не попал.
Ракета Space Launch System (SLS) перемещается в ангар накануне урагана «Иэн»
Г.А.: Каково значение экспедиции на Луну?
Д.К.: О, Луна – это, прежде всего, необыкновенное место для научных исследований. Она сохраняет геологическую летопись ранней эволюции системы Земля-Луна: самые старые процессы, затронувшие Землю, были полностью стерты более молодой геологической активностью, но ключи к пониманию этой эволюции остаются на Луне. Поэтому это очень привлекательное научное направление.
Г.А.: Почему Соединенные Штаты именно сейчас стремятся полететь на Луну и создать там базу?
мы бы хотели исследовать всю Луну, а не только ближнюю экваториальную зону, и обеспечить перспективу для длительных экспедиций на поверхности Луны.
Д.К.: Мы хотели бы расширить наши возможности по исследованию поверхности Луны и достичь большего, чем это было возможно во время программы «Аполлон» – мы бы хотели исследовать всю Луну, а не только ближнюю экваториальную зону, и обеспечить перспективу для длительных экспедиций на поверхности Луны. Как только мы этого добьемся, то будем готовы двигаться дальше.
Г.А.: Какова задача миссии «Артемида 1»?
Д.К.: «Артемида 1» преследует две основные цели: первая – испытать новую ракету, вторая – испытать интегрированный служебный модуль и пилотируемый корабль для экипажа «Орион». Модуль для экипажа предоставило НАСА, а Европейское космическое агентство предоставило служебный модуль. Мы бы хотели испытать их в дальнем космосе и не только в дальнем космосе, но и на орбите вокруг Луны, и конечно, успешно вернуть на Землю пилотируемый корабль.
Пилотируемый космический корабль НАСА «Орион»
Г.А.: Пилотируемый полет к Луне должен состояться в 2024 году?
Д.К.: Да, миссия «Артемида 2» будет подобна миссии «Артемида 1», за исключением того, что в корабле «Орион» будет находиться экипаж. Наши астронавты снова окажутся на орбите Луны.
Г.А.: Многие критикуют НАСА за отставание от графика и растущую стоимость проекта «Артемида», указывая на то, что частные компании предлагает свои решения для путешествий на Луну. Чем «Артемида» отличается от того, что предлагают частные космические компании?
Этот корабль рассчитан на более длительный срок пребывания в космосе – вместо шести или семи дней он может поддерживать жизнедеятельность экипажа в течение 30 суток.
Д.К.: НАСА разработало программу, которая включала новую ракету-носитель и новый космический корабль для экипажа «Орион», который рассчитан на четырех астронавтов. Этот корабль рассчитан на более длительный срок пребывания в космосе – вместо шести или семи дней он может поддерживать жизнедеятельность экипажа в течение 30 суток. Все это новые технологические разработки.
Г.А.: Какой срок может потребоваться для того, чтобы обосноваться на Луне?
Д.К.: Согласно графику «Артемиды», первый экипаж астронавтов окажется на поверхности Луны в 2025 году. Планируется ежегодно отправлять по одному экипажу на Луну. Таким образом, к концу этого десятилетия у нас может быть три или четыре миссии с высадкой астронавтов на поверхности Луны. Я не берусь предсказывать, что будет дальше.
Г.А.: Конкурирует ли Китай с США в отношении освоения лунной поверхности?
Д.К.: Я не могу оценивать проекты Китая, но могу сказать, что мы всегда рассматривали научное исследование Луны как международный проект.
Г.А.: В чем состоит основная сложность освоения Луны?
Если бы эта местность существовала на Земле, то она была бы национальным парком и объектом Всемирного наследия ООН.
Д.К.: «Артемида» изначально предусматривала освоение Луны в районе Южного полюса. Это необыкновенный регион! Там расположены кратеры от попадания космических объектов, которые в три раза глубже Большого Каньона. Перепады высоты между самыми высокими горами и самыми глубокими кратерами в этом регионе превышают высоту горы Эверест. Если бы эта местность существовала на Земле, то она была бы национальным парком и объектом Всемирного наследия ООН.
Г.А.: Что потребуется для того, чтобы астронавты смогли оставаться для работы на Луне?
Есть надежда, что нам удастся найти ресурсы на Луне, которые мы сможем добывать и использовать на месте.
Д.К.: Сначала необходимо туда доставить материалы для поддержания жизнедеятельности астронавтов в течение определенного времени. Есть надежда, что нам удастся найти ресурсы на Луне, которые мы сможем добывать и использовать на месте. Например, солнечный свет может обеспечить солнечной энергией, а лед экипаж сможет использовать для обеспечения питьевой водой, кислородом для дыхания, защиты от радиации и, даже для производства ракетного топлива.
Г.А.: То есть, вы надеетесь, что изо льда на Луне можно будет что-то производить?
Д.К.: Мы надеемся. Частью исследований программы «Артемида» и дополнительной роботизированной программы является оценка залежей и распространения этого льда, и пока мы это не выясним, мы не будем знать, насколько надежно мы можем быть обеспечены этим ресурсом.
Г.А.: Как вы лично относитесь к лунной программе «Артемида»? я надеюсь, что «Артемида» вдохновит нынешнее молодое поколение ученых.
я надеюсь, что «Артемида» вдохновит нынешнее молодое поколение ученых.
Д.К.: О, я чрезвычайно воодушевлен. Это возможность, к которой я готовился всю свою карьеру, и я искренне надеюсь, что она станет источником вдохновения для молодых ученых – так же, как американская лунная программа «Аполлон» вдохновила когда-то меня, я надеюсь, что «Артемида» вдохновит нынешнее молодое поколение ученых.
Г.А.: Когда будет возможно реально что-то делать на Луне?
Д.К.: Первый экипаж астронавтов должен прилуниться в 2025 году. Они проведут шесть с половиной дней на поверхности Луны – вдвое больше времени, чем астронавты миссии «Аполлон».
Г.А.: Когда запланирована следующая попытка запуска ракеты?
Следующая возможность для запуска миссии появится поздней осенью и в начале зимы, но нам главное не торопиться, чтобы все прошло хорошо.
Д.К.: Следующая возможность для запуска миссии появится поздней осенью и в начале зимы, но нам главное не торопиться, чтобы все прошло хорошо. Это испытательный полет. Мы хотим использовать его, чтобы понять, как работает система, чтобы мы были лучше подготовлены к ситуации, когда у нас на борту будет экипаж.
Г.А.: Будет ли у США достаточно возможностей для своевременной доставки оборудования и грузов для поддержания жизнедеятельности астронавтов, которые будут работать на Луне?
Д.К.: У нас есть испытанный космический корабль «Орион», который уже летал один раз в космос в рамках миссии EFT – 1. НАСА также заключило контракт со SpaceX на строительство первого из нескольких лунных посадочных модулей для программы «Артемида». Эти работы пока идут по установленному графику. Другим важным элементом снаряжения является скафандр. НАСА и его коммерческие партнеры уже несколько лет работают над разработкой нового скафандра, который обеспечит более продолжительное пребывание астронавтов на лунной поверхности, чем позволяли скафандры миссии «Аполлон». И мы хотим, чтобы скафандры были более гибкими, что обеспечит более высокую продуктивность работы астронавтов. Некоторые элементы этих скафандров уже прошли испытания в Хьюстоне.
Г.А.: Что будут делать астронавты после высадки на Луне?
Задача миссии «Артемида 3» – доставка двух астронавтов на поверхность Луны, но у них не будет лунохода.
Д.К.: Задача миссии «Артемида 3» – доставка двух астронавтов на поверхность Луны, но у них не будет лунохода. Так что они, вероятно, смогут исследовать область диаметром в четыре километра в районе Южного полюса. Каждая следующая миссия будет рассчитана на высадку четверых астронавтов.
Г.А.: Если бы вы оказались на Луне, что бы вы сделали в первую очередь?
Д.К.: Первое, что я бы сделал – собрал бы образцы грунта с лунной поверхности на случай непредвиденных обстоятельств, если миссия будет неожиданно прервана. По образцу грунта на Земле можно было бы оценить характеристики посадочной площадки – можно ли ее использовать для высадки других экипажей.
«Дефолт неизбежен». Что происходит с американской экономикой
https://ria.ru/20220822/defolt-1811316615.html
«Дефолт неизбежен». Что происходит с американской экономикой
«Дефолт неизбежен». Что происходит с американской экономикой — РИА Новости, 22.08.2022
«Дефолт неизбежен». Что происходит с американской экономикой
США в обозримом будущем могут объявить дефолт, заявил секретарь Совета безопасности России Николай Патрушев. По его словам, для этого есть все основания… РИА Новости, 22.08.2022
МОСКВА, 22 авг — РИА Новости, Ирина Красикова. США в обозримом будущем могут объявить дефолт, заявил секретарь Совета безопасности России Николай Патрушев. По его словам, для этого есть все основания. Госдолг перевалил за 30 триллионов долларов. Инфляция — на максимуме за 40 лет. Что ждет американскую экономику в ближайшие годы — в материале РИА Новости.В долгах как в шелкахГосдолг США — задолженность федерального правительства перед кредиторами. Деньги занимают у пенсионных и страховых фондов, частных лиц, корпораций, других стран.За счет этого Вашингтон покрывает дефицит бюджета. Средства идут на здравоохранение, инфраструктуру, оборону и прочее.О запредельном уровне госдолга Соединенных Штатов говорят не первый год. Обязательства страны растут как на дрожжах: превышают 30 триллионов долларов, напомнил Патрушев.»В результате Вашингтон объявит дефолт, как они это уже сделали, в отношении обязательств перед Россией. Финансовые активы любого государства, номинированные в долларах США и евро, будут попросту украдены», — подчеркнул он в ходе прошедших по видеосвязи консультаций высоких представителей России и государств — членов АСЕАН (Ассоциация государств Юго-Восточной Азии). По его словам, денежная эмиссия, которую запустили США и ЕС, привела к резкому скачку цен на продовольствие и энергоносители. За время пандемии Запад напечатал рекордный объем средств за 40 лет. США — почти шесть триллионов долларов, Европа — около трех триллионов евро.Именно Вашингтон виноват в том, «в какой поистине беспрецедентный кризис сегодня погружается Европа», считает Николай Патрушев. Плюс повлияли санкции, «которые американцы навязали своим партнерам в ущерб им самим».Деструктивная политика США наносит не менее серьезный удар и по странам АСЕАН. Они теперь, например, вынуждены закупать пшеницу в разы дороже.К слову, совокупный госдолг США и Японии приближается к половине мирового ВВП — сказался неконтролируемый рост заимствований ведущих мировых экономик.»Если кто-то берет все новые займы, пытаясь решить проблему уже имеющихся, то это либо неадекватный человек, либо мошенник, у которого изначально не было намерения отдавать долги», — заявил в конце июня заместитель секретаря Совбеза России Александр Венедиктов. США с 2008-го занимали все больше и больше. При Бараке Обаме обязательства увеличились на девять триллионов долларов. При Дональде Трампе — еще на семь. В 2018-м они составили 78 процентов ВВП. Уже тогда Всемирный банк назвал этот уровень крайне опасным. В пандемию долг начал расти еще стремительнее и в 2021-м пробил отметку в 100 процентов от ВВП.Без доллара никуда»Наращивание госдолга — основа американской экономики, которая существует за счет производства главного товара Штатов — долларов. Однако сейчас ситуация усугубляется высокой инфляцией, замедлением потребления, увеличением ставки ФРС и стоимости кредитования. Поэтому в Белом доме в очередной раз скоро встанет вопрос: увеличивать потолок госдолга или объявить дефолт по внешним обязательствам. Как показывает практика, из года в год американские власти выбирают первый вариант», — поясняет Федор Сидоров, основатель «Школы Практического Инвестирования».Тем не менее риски дефолта действительно возросли, подчеркивают аналитики. Власти США по-прежнему работают по модели, заложенной в 1990-е и нулевые. Расходы существенно превышают доходы бюджета, а финансируется он за счет получения новых средств взаймы.»Однако в последние годы появились новые сильные экономики — Китай, Индия, Саудовская Аравия, Турция, Иран, — которые стремятся перейти на взаимный расчет в национальных валютах. Это позволит сократить зависимость от американского доллара и не держать его на счетах в центральных банках. Если сократится спрос на доллары и мало кто будет готов покупать гособлигации США, то Вашингтону придется кардинально менять экономическую модель. Но на это уйдут десятилетия», — отмечает Роман Эткинд, специалист по международным финансовым рынкам маркетплейса «Финмир».К тому же на примере России стало понятно, что Вашингтон и ЕС могут в любой момент заморозить деньги другой страны. По данным Минфина США, заблокированными оказались средства российского ЦБ примерно на 300 миллиардов долларов, а также другие активы — еще на 30.»И это несмотря на то, что Россия поставляет энергоресурсы, необходимые для промышленности и отопления, а также зерно, удобрения. Скорее всего, по этой причине Китай начал продавать государственные долговые бумаги Штатов. К тому же риск конфликта на Тайване может привести к серьезным последствиям и для экономики КНР», — продолжает Эткинд.Между тем крупнейшая за десятки лет эмиссия уже дает о себе знать. Текущие экономические проблемы в итоге выльются в рецессию в США. Она наступит в текущем году с вероятностью 45 процентов, предупреждают эксперты Reuters.Впрочем, накопленный потенциал позволит США еще какое-то время сохранять мировое экономическое лидерство. Немногие страны способны в одночасье отказаться от доллара. По объему использования в международной торговле американская валюта занимает первое место — 41,19 процента. На второй строчке расположился евро — 35,49. За ним следует фунт стерлингов (6,45) и японская иена (2,82). Китайский юань замыкает пятерку с 2,2 процента от общего объема операций.
барак обама, евросоюз, федеральная резервная система сша, всемирный банк, сша
Барак Обама, Евросоюз, Федеральная резервная система США, Всемирный банк, США
МОСКВА, 22 авг — РИА Новости, Ирина Красикова. США в обозримом будущем могут объявить дефолт, заявил секретарь Совета безопасности России Николай Патрушев. По его словам, для этого есть все основания. Госдолг перевалил за 30 триллионов долларов. Инфляция — на максимуме за 40 лет. Что ждет американскую экономику в ближайшие годы — в материале РИА Новости.
В долгах как в шелках
Госдолг США — задолженность федерального правительства перед кредиторами. Деньги занимают у пенсионных и страховых фондов, частных лиц, корпораций, других стран.
За счет этого Вашингтон покрывает дефицит бюджета. Средства идут на здравоохранение, инфраструктуру, оборону и прочее.
О запредельном уровне госдолга Соединенных Штатов говорят не первый год. Обязательства страны растут как на дрожжах: превышают 30 триллионов долларов, напомнил Патрушев.
«В результате Вашингтон объявит дефолт, как они это уже сделали, в отношении обязательств перед Россией. Финансовые активы любого государства, номинированные в долларах США и евро, будут попросту украдены», — подчеркнул он в ходе прошедших по видеосвязи консультаций высоких представителей России и государств — членов АСЕАН (Ассоциация государств Юго-Восточной Азии).
По его словам, денежная эмиссия, которую запустили США и ЕС, привела к резкому скачку цен на продовольствие и энергоносители. За время пандемии Запад напечатал рекордный объем средств за 40 лет. США — почти шесть триллионов долларов, Европа — около трех триллионов евро.
Печать долларовых банкнот
Именно Вашингтон виноват в том, «в какой поистине беспрецедентный кризис сегодня погружается Европа», считает Николай Патрушев. Плюс повлияли санкции, «которые американцы навязали своим партнерам в ущерб им самим».
Деструктивная политика США наносит не менее серьезный удар и по странам АСЕАН. Они теперь, например, вынуждены закупать пшеницу в разы дороже.
К слову, совокупный госдолг США и Японии приближается к половине мирового ВВП — сказался неконтролируемый рост заимствований ведущих мировых экономик.
«Если кто-то берет все новые займы, пытаясь решить проблему уже имеющихся, то это либо неадекватный человек, либо мошенник, у которого изначально не было намерения отдавать долги», — заявил в конце июня заместитель секретаря Совбеза России Александр Венедиктов.
США с 2008-го занимали все больше и больше. При Бараке Обаме обязательства увеличились на девять триллионов долларов. При Дональде Трампе — еще на семь. В 2018-м они составили 78 процентов ВВП. Уже тогда Всемирный банк назвал этот уровень крайне опасным. В пандемию долг начал расти еще стремительнее и в 2021-м пробил отметку в 100 процентов от ВВП.
Без доллара никуда
«Наращивание госдолга — основа американской экономики, которая существует за счет производства главного товара Штатов — долларов. Однако сейчас ситуация усугубляется высокой инфляцией, замедлением потребления, увеличением ставки ФРС и стоимости кредитования. Поэтому в Белом доме в очередной раз скоро встанет вопрос: увеличивать потолок госдолга или объявить дефолт по внешним обязательствам. Как показывает практика, из года в год американские власти выбирают первый вариант», — поясняет Федор Сидоров, основатель «Школы Практического Инвестирования».
Здание Белого дома в Вашингтоне, США
Тем не менее риски дефолта действительно возросли, подчеркивают аналитики. Власти США по-прежнему работают по модели, заложенной в 1990-е и нулевые. Расходы существенно превышают доходы бюджета, а финансируется он за счет получения новых средств взаймы.
«Однако в последние годы появились новые сильные экономики — Китай, Индия, Саудовская Аравия, Турция, Иран, — которые стремятся перейти на взаимный расчет в национальных валютах. Это позволит сократить зависимость от американского доллара и не держать его на счетах в центральных банках. Если сократится спрос на доллары и мало кто будет готов покупать гособлигации США, то Вашингтону придется кардинально менять экономическую модель. Но на это уйдут десятилетия», — отмечает Роман Эткинд, специалист по международным финансовым рынкам маркетплейса «Финмир».
К тому же на примере России стало понятно, что Вашингтон и ЕС могут в любой момент заморозить деньги другой страны. По данным Минфина США, заблокированными оказались средства российского ЦБ примерно на 300 миллиардов долларов, а также другие активы — еще на 30.
«И это несмотря на то, что Россия поставляет энергоресурсы, необходимые для промышленности и отопления, а также зерно, удобрения. Скорее всего, по этой причине Китай начал продавать государственные долговые бумаги Штатов. К тому же риск конфликта на Тайване может привести к серьезным последствиям и для экономики КНР», — продолжает Эткинд.
Между тем крупнейшая за десятки лет эмиссия уже дает о себе знать. Текущие экономические проблемы в итоге выльются в рецессию в США. Она наступит в текущем году с вероятностью 45 процентов, предупреждают эксперты Reuters.
Впрочем, накопленный потенциал позволит США еще какое-то время сохранять мировое экономическое лидерство. Немногие страны способны в одночасье отказаться от доллара. По объему использования в международной торговле американская валюта занимает первое место — 41,19 процента. На второй строчке расположился евро — 35,49. За ним следует фунт стерлингов (6,45) и японская иена (2,82). Китайский юань замыкает пятерку с 2,2 процента от общего объема операций.
15 июня, 08:00
«Расплачиваются за санкции». Инфляция в США и ЕС зашкаливает
Что происходит с российским рынком труда
Антон Вергун/РИА Новости
Как показал мониторинг социального положения и поведения населения, летом характер работы практически не изменился — 90% россиян продолжили работать, как обычно, и даже почувствовали рост заработной платы. Вопреки опасениям существенного влияния санкции на рынок труда не оказали.
«Значительная часть населения продолжает работать в том же режиме и с тем же уровнем заработных плат. Хотя часть зарубежных компаний была вынуждена приостановить свою деятельность в России, они составляли относительно небольшую долю отечественного рынка труда», — говорит эксперт ИСАП РАНХиГС Виктор Ляшок. Риски потери работы или доходов как население, так и эксперты оценивают, как низкие.
Зарплатные ожидания населения растут: число тех, кто готов работать за небольшие деньги, сокращается
Минтруд прогнозирует смещение пика роста напряженности на рынке труда на конец 2022-го — начало 2023 года. В минэкономразвития в 2022 году прогнозируют прошлогодний уровень безработицы — 4,8%, в 2023-м — 5,2%.
По данным Росстата, по итогам июня в России было 3 млн безработных, что на 17,5% меньше, чем год назад. Число зарегистрированных на бирже труда сократилось до 700 тысяч человек, это 57,9% к уровню прошлого года.
«И это несмотря на алармистские заявления о грядущей волне безработицы, которые мы слышали после начала специальной военной операции», — отмечает директор Института социально-экономических исследований Финансового университета при правительстве РФ Алексей Зубец. Он напомнил, что «нас пугали примитивизацией и архаизацией экономики, которые неизбежно наступят при уходе технологических западных компаний с российского рынка и которые будут для экономики большим злом». Однако в итоге подтвердилось очевидное: любое производство товаров на месте требует гораздо большего числа рабочих рук, чем завоз готовой продукции из-за границы и ее распределение по торговым точкам. «Массовый исход западных компаний из России — инструмент, при помощи которого западные правительства попытались обескровить потребительский рынок в нашей стране, привел к росту востребованности рабочих рук и к оживлению национальной экономики», — подчеркивает Зубец.
По исследованиям Финансового университета число россиян, заявивших о расторжении трудового договора с ними, упало на 10% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. На 12% упало число тех, кто жалуется на увольнения, произошедшие в компании, где они работают. Зато на 12% выросло число компаний, занятых набором персонала.
«К тому же зарплатные ожидания населения растут: число тех, кто готов работать за небольшие деньги, сокращается. Рассчитываем, что эти тенденции просуществуют на рынке труда минимум до конца года, что поддержит его и защитит от роста безработицы», — поясняет Зубец.
Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Ольга Игнатова
Наталья Локтюхина из Центра финансов социальной сферы Научного-исследовательского финансового института полагает, что ситуация может измениться к концу года, когда компании оптимизируют численность. В то же время идет активная работа по импортозамещению, а это в перспективе новые рабочие места.
Основные тренды покажет уже сентябрь. С приходом высокого делового сезона во многих отраслях рынок оживится, можно ожидать роста числа вакансий и числа соискателей. «Нанимать сотрудников будут организации из госсектора, традиционно в начале учебного года будет всплеск в области науки и образования. Если не будет новых серьезных эпидемиологических ограничений, продолжат восстанавливаться сфера внутреннего туризма, гостиницы и рестораны. Банки и лизинг также могут показать положительную динамику к концу года», — считает генеральный директор агентства КРОС Екатерина Мовсесян.
В аутсайдерах могут оказаться логистика, автомобильный бизнес, маркетинг, искусство и массмедиа, которые пока работают в режиме экономии и не готовы наращивать расходы на фонд оплаты труда. Однако отдельные компании могут проводить индексацию для удержания ценных сотрудников.
Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Ольга Игнатова
Технологии
В десяти регионах услуги центров занятости будут доступны через портал «Работа России». Об этом «РГ» сообщили в Роструде. Эксперимент пройдет во Владимирской, Самарской, Саратовской, Московской, Ленинградской, Кемеровской, Калужской областях, Республике Татарстан, Краснодарском и Ставропольском краях.
Как пояснил замглавы Роструда Денис Васильев, в числе таких услуг — организация профессионального обучения, содействие безработным в переезде, профориентация и др.
Планируется, что с начала 2023 года все регионы будут оказывать общефедеральные услуги в области содействия занятости в электроном виде. При этом возможность личного посещения службы занятости и получения услуг в очном формате сохранится, уточнил Васильев.
Основные услуги центров занятости — содействие в поиске работы для граждан и в подборе персонала для работодателей — уже доступны в электронном виде. Кроме того, работодатель через портал «Работа России» может направить сведения в органы службы занятости о том, что у него открыты новые вакансии, а также подать заявку на участие в программе субсидирования найма молодых сотрудников.
Мнения
Число заболевших коронавирусом снова растет. По оперативным данным, за сутки выявляется около 40 тысяч новых заболевших. И хотя вирус стал менее агрессивным, работники все равно вынуждены находиться на больничном. В связи с этим увеличивается и количество компаний, практикующих удаленку, — сегодня дистанционные работники есть в каждой седьмой организации, говорится в опросе сервиса «Суперджоб». «В целом для отдельных видов деятельности такой формат работы показал свою эффективность. Так, перевод на удаленную работу наиболее распространен среди образовательных организаций и компаний, предоставляющих финансовые услуги. Также применяется в сфере телекоммуникаций, научных исследований и разработок программного обеспечения», — отмечает директор Центра изучения трудовых отношений и рынка труда ВНИИ труда Ирина Омельченко. Может, стоит заново вернуться к такому формату? Хотя бы до Нового года?
Ярослав Нилов, председатель Комитета Государственной Думы по труду, социальной политике и делам ветеранов:
К росту заболеваемости коронавирусом стоит относиться крайне серьезно.
Если у компании или предприятия есть возможность ввести у себя удаленный режим работы, то им определенно стоит это сделать. Этот шаг наиболее целесообразен с точки зрения сохранения производительности труда в компании.
Можно вводить удаленный режим на несколько недель, месяц, несколько месяцев до стабилизации ситуации.
К тому же у глав регионов, местных управлений Роспотребнадзора есть право рекомендовать введение тех или иных ограничительных мер.
Так, сегодня в ряде регионов вводится масочный режим. Не повсеместно, выборочно. Для предприятий торговли, услуг.
Массовые антиковидные меры — прерогатива федеральных властей и Роспотребнадзора. Следим за их решениями.
Всем же нам всем стоит не забывать про меры защиты — не игнорировать вакцинацию, укреплять собственный иммунитет, соблюдать меры личной гигиены, в периоды подъема заболеваемости минимизировать личные контакты.
Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Ольга Игнатова
Михаил Перельман, доцент факультета экономики и менеджмента Московского областного филиала РАНХиГС, кандидат экономических наук:
Массово вводить удаленку не стоит. Если только очень взвешенно и точечно.
Этот формат работы, может, и удобен для некоторых отраслей, но прежде всего для тех, где есть четкий перечень задач, даже если это и творческие профессии.
Все-таки и отечественные, и иностранные работодатели в большинстве отраслей отмечают негативное влияние удаленки на качество работы.
Главные минусы — раскоординированность качества выполнения работ, ухудшение навыков командной работы, затягивание сроков .
Самим руководителям часто не хватает опыта в управлении и организации деятельности удаленных сотрудников. Сервисы для общения, вроде Zoom, не смогли заменить прямого общения.
Непонятно, что человек думает, как реагирует. Ведь многие стеснялись включить камеру (не хотели, например, по каким-то причинам демонстрировать домашнюю обстановку) и общались, как говорится, за кадром. Заставить же их выходить «в эфир» работодатель не может.
К тому же если дом превращается в рабочее пространство, то может очень быстро начаться профессиональное выгорание.
Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Ольга Игнатова
Что происходит с MEV-Boost Ethereum?
Марго Нейкерк
Марго Нейкерк сообщает о протоколах блокчейна с акцентом на экосистему Ethereum. Выпускница университетов Джона Хопкинса и Эмори, она имеет степень магистра в области международных отношений и экономики. У нее очень небольшое количество ETH и других альткойнов.
Подписывайтесь на @cryptauxmargaux в Твиттере
Вскоре после того, как Управление по контролю за иностранными активами США (OFAC) в августе внесло программу микширования Tornado Cash в черный список, научно-исследовательская компания Ethereum Flashbots объявила, что в соответствии с санкциями Министерства финансов США, начать цензуру транзакций с помощью ключевой части инфраструктуры, используемой многими валидаторами, которые запускают блокчейн Ethereum с доказательством доли.
Для многих разработчиков написание кода является формой свободы слова и поэтому должно быть защищено Первой поправкой к Конституции США. Поэтому, когда правительство США санкционировало смарт-контракты, связанные с Tornado Cash, многие члены криптосообщества восприняли это действие как посягательство на свободу слова. Флэш-боты, придерживаясь санкций, также стали жертвой презрения сообщества к первой поправке. В ответ на негативную реакцию Flashbots поспешил сделать свой код MEV-Boost открытым исходным кодом до слияния, чтобы другие могли разрабатывать свои собственные версии реле MEV-Boost без цензуры.
Эта статья впервые появилась в Действительные баллы , еженедельном информационном бюллетене CoinDesk, посвященном эволюции Ethereum и его влиянию на криптовалютные рынки. Подпишитесь, чтобы получать его в свой почтовый ящик каждую среду .
Максимальное извлекаемое значение (MEV) относится к доходу, который строители блоков и валидаторы получают в результате вставки или изменения порядка транзакций внутри блока. Исследователи MEV пытались решить проблемы, из-за которых он стал неожиданным вектором для эксплуатации пользователей, централизации и (теперь) цензуры.
Flashbots — это команда исследователей и разработчиков, которая работает над способами уменьшения негативных последствий MEV с помощью MEV-boost, компонента промежуточного программного обеспечения, который позволяет валидаторам запрашивать блоки из сети сборщиков. Они разработали его, чтобы позволить валидаторам обойти централизацию MEV, предоставляя при этом хороший вариант для решения некоторых проблем разделения предлагающих и создающих.
Но, в свою очередь, проблема цензуры блоков, похоже, обостряется.
Подробнее: Когда начинается цензура в Ethereum, может ли этот код с открытым исходным кодом помочь противостоять ей?
Доминирование флешботов
После слияния появились дашборды, отслеживающие активность MEV-boost.
Три компании, Flashbots, BloXroute и Blocknative, составляют большинство реле для MEV-Boost. На момент написания статьи примерно 84% блоков MEV-Boost, которые были переданы, были предложены с помощью Flashbots.
Панель мониторинга Flashbots показывает, что к началу октября 39% всех блоков, которые были предложены в блокчейне Ethereum PoS, были выдвинуты ретранслятором Flashbots, по сравнению с 12% сразу после слияния. Это число только увеличивается день ото дня.
Команда Flashbots относительно спокойно относится к цензуре, несмотря на давление со стороны разработчиков и исследователей Ethereum, которые считают этот шаг опасным для протокола. 29 сентября Роберт Миллер, руководитель отдела продуктов Flashbots, признал протесты против цензуры, которые циркулируют в сети, в твите: «Я слышу вас и ценю ваше внимание».
В прошлом месяце в Твиттере также появилась ветка с данными, опубликованными Тони Варстаттером, исследователем Ethereum, который рассмотрел данные, созданные с помощью реле MEV-Boost. Данные показали, что по состоянию на 27 сентября Flashbots создали 19 436 блоков с момента слияния, все из которых подвергли цензуре транзакции Tornado Cash. Однако другие ретрансляторы также решили включить транзакции Tornado Cash; следовательно, эти подвергнутые цензуре блоки, по-видимому, составляют большинство, независимо от того, какой ретранслятор используется.
В то время как многие разработчики оказывали давление на Flashbots, чтобы они не подвергали цензуре их реле, Варштеттер сказал CoinDesk: «Flashbots проделали большую работу по контролю над MEV, и они открыли исходный код своего программного обеспечения для повышения MEV до слияния, позволив конкурентам войти в блок. -строительный рынок. Это важно подчеркнуть, поэтому Flashbots определенно сражается на правильной стороне. Теперь пользователи могут решить, использовать реле MEV-Boost по своему усмотрению».
Мартин Коппельман, соучредитель торгового протокола Gnosis и активный сторонник отмены цензуры Tornado Cash, также указал на скриншот, который он сделал, где из 20 блоков, которые он видел, 11 были созданы Flashbots, то есть они не включает транзакции Tornado Cash.
Другие опции MEV-Boost
Существуют и другие опции для валидаторов без цензуры. BloXroute Labs становится следующим крупнейшим поставщиком ретрансляторов после Flashbots. В настоящее время он использует три ретранслятора: BloXroute Max Profit, BloXroute Ethical и BloXroute Regulatory, последний из которых соответствует санкциям (это означает, что они подвергают цензуре транзакции Tornado Cash).
Генеральный директор BloXroute Labs Ури Кларман сказал CoinDesk, что BloXroute «чувствует, что решение о том, должны ли валидаторы включать или не должны включать [санкционированные] транзакции, выходит за рамки нашего уровня оплаты», и что она решила ввести реле, которое подвергает цензуре Tornado Cash в зависимости от усмотрение пользователей и конкретный правовой статус.
«У вас есть работающие реле BloXroute, которые позволяют валидаторам выбирать, какие транзакции они хотят включить или исключить из предлагаемых им блоков», — добавил Кларман.
Что касается того, что доминирование Flashbots над MEV-Boost означает для других ретрансляторов, Кларман отметил, что BloXroute «находится в контакте со всеми основными валидаторами, и довольно многие из них сказали нам, что они начнут с подключения только некоторых валидаторов и только для Flashbots, и расширяться по мере того, как они привыкают к этому новому ландшафту».
Кларман также добавил, что цензура может стать проблемой только в том случае, если «сборщики блоков и ретрансляторы из других частей мира получат поддержку валидаторов. Но для этого нам нужно убедиться, что валидаторы подключаются к нескольким ретрансляторам, а не опускаться до «давайте просто использовать Flashbots». реле только продолжает расти. Flashbots не заявила, будет ли она вводить реле без цензуры, несмотря на общественное давление. Исследователи и разработчики все еще пытаются решить эту проблему MEV, и только время покажет, как все это закончится.
Read more: Crypto-Mixing Service Tornado Cash Code Is Back on GitHub
Read more about
Valid PointsEthereumMEVCensorshipTornado Cash
BTC$
19,647.50
ETH$
1,340,07
XRP $
0,488645
BNB $
283,15
BUSD
0,998551
Просмотр Все цены
99551
Просмотр Все цены
998551
. 0002
Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку Valid Points, в которой рассказывается об эволюции Ethereum и его влиянии на криптовалютные рынки.
Адрес электронной почты
Зарегистрировавшись, вы будете получать электронные письма об обновлениях продуктов CoinDesk, событиях и маркетинге, и вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и политикой конфиденциальности.
РАСКРЫТИЕ
Обратите внимание, что наша политика конфиденциальности, условия использования, файлы cookie и не продавать мою личную информацию были обновлены.
Лидер в области новостей и информации о криптовалютах, цифровых активах и будущем денег, CoinDesk — это средство массовой информации, которое стремится к самым высоким журналистским стандартам и соблюдает строгий набор редакционных политик. CoinDesk — независимая операционная дочерняя компания Digital Currency Group, которая инвестирует в криптовалюты и блокчейн-стартапы. В рамках своей компенсации некоторые сотрудники CoinDesk, включая сотрудников редакции, могут получить доступ к капиталу DCG в виде прав на прирост стоимости акций, которые передаются в течение нескольких лет. Журналистам CoinDesk не разрешается напрямую покупать акции DCG.
Марго Нейкерк
Марго Нейкерк сообщает о протоколах блокчейна с акцентом на экосистему Ethereum. Выпускница университетов Джона Хопкинса и Эмори, она имеет степень магистра в области международных отношений и экономики. У нее очень небольшое количество ETH и других альткойнов.
Подписывайтесь на @cryptauxmargaux в Твиттере
Марго Нейкерк
Марго Нейкерк рассказывает о протоколах блокчейна, уделяя особое внимание экосистеме Ethereum. Выпускница университетов Джона Хопкинса и Эмори, она имеет степень магистра в области международных отношений и экономики. У нее очень небольшое количество ETH и других альткойнов.
Follow @cryptauxmargaux on Twitter
BTC$
19,647.50
ETH$
1,340.07
XRP$
0. 488645
BNB$
283.15
BUSD$
0.998551
View All Prices
Том Брэди и Жизель Бюндхен разводятся? Вот что мы знаем – NBC Boston
С тех пор, как Том Брэди ушел из НФЛ, а затем ушел в отставку в начале этого года, имя 45-летнего бывшего квотербека New England Patriots было в заголовках и во всех колонках светской хроники.
Ходят слухи о его длительном отсутствии в тренировочном лагере, возможном участии в «Певце в маске» и, в последнее время, о потенциальных проблемах с браком.
Вот краткий обзор некоторых из последних новостей, связанных с будущим членом Зала славы первого голосования:
Брэди, Бюндхен Нанимает адвокатов по разводам
Новости NBC подтвердили во вторник, что квотербек Tampa Bay Buccaneers и его жена-супермодель Жизель Бюндхен имеют обоих нанял адвокатов по разводам.
Сообщается, что Брэди и Бюндхен последние «пару месяцев» жили раздельно и теперь наняли адвокатов, чтобы определить, как будут разделены их активы, если они разойдутся, что, возможно, станет сигналом о прекращении их брака.
У Брейди двое детей от Бюндхен — Бенджамин, 14 лет, и Вивиан, 9 лет, а также 15-летний сын Джек от его предыдущих отношений с актрисой Бриджит Мойнихан. В сообщениях этого межсезонья говорилось, что Бюндхен был расстроен решением Брэди вернуться в 23-й сезон НФЛ после объявления о завершении карьеры в начале февраля.
В недавнем интервью журналу Elle модель выразила беспокойство по поводу возвращения мужа в футбол.
Дети Брэди присоединяются к нему на первом домашнем матче
Когда 25 сентября «Тампа-Бэй Букканирс» встретились с «Грин Бэй Пэкерс», трое детей Брэди пришли поддержать квотербека в его первой домашней игре в сезоне.
В милом видео, размещенном в Твиттере на официальном аккаунте Bucs, видно, как Брэди обнимает своего 12-летнего сына Бенджамина и 9-летнюю дочь Вивиан, которую он делит с Бюндхен, и сына Джека, 15 лет, который он делится с бывшей Бриджит Мойнахан по пути на поле. Команда подписала клип «Все о семье».
Все о семье ♥️ pic.twitter.com/JwGwEXVwhI
— Пираты Тампа-Бэй (@Buccaneers) 25 сентября 2022 г.
Во второй половине дня состоялась первая игра сезона НФЛ, которую посетили дети Тома. Но заметно отсутствовал один член семьи Брейди: Жизель.
Проверка здоровья Тома в Тампе
20 сентября Рик Страуд из Tampa Bay Times присоединился к Тому Э. Каррану из NBC Sports Boston для проверки здоровья семикратного чемпиона Суперкубка после того, как он явно расстроился во время Буканьерс. На второй неделе победа над New Orleans Saints.
«Я думаю, что в его личной жизни явно есть что-то, что влияет на него», — сказал Страуд. «Мы все видели потерю веса. Я не думаю, что это часть плана TB12. Может быть, это так, я не знаю. Из-за того, что мы видели на поле в воскресенье, он был очень вспыльчивым. Теперь он швыряет Томми планшетом. Набрасывается на собственных игроков за то, что они сбрасывают передачи и тому подобное. Он даже сказал в своем подкасте, что был слишком взвинчен…»
«Но нет сомнений, что весь эпизод уход в отставку, уход в отставку, новый главный тренер — происходит много изменений. Это был совсем другой год».
Таблетка Брейди Спайкса в разочаровании
Семикратный чемпион Суперкубка был явно разочарован во время победы Бакс на второй неделе над New Orleans Saints. Нападение «Тампы» не смогло забить в первом тайме и набрало всего три очка за три четверти, прежде чем оторваться в четвертом. Было замечено, как Брэди кричал на своих товарищей по команде на боковой линии и пинал свой планшет после одного из многих неудачных заездов Buccaneers.
Том Брэди в отчаянии бросает свой планшет. pic.twitter.com/d6QTX8dRyV
— TSN (@TSN_Sports) 18 сентября 2022 г.
Брейди не в первый раз сердито швыряет планшет. Фактически, он сделал это во время поражения «Тампа-Бэй» от «Нового Орлеана» со счетом 9:0 в декабре прошлого года.
В результате выходки Брэди НФЛ на этой неделе разослала всем лигам меморандум, предупреждающий игроков о том, что они могут столкнуться с «значительными штрафами», если сломают планшеты или другое оборудование, выданное лигой.
Брэди будет брать выходной по средам
В середине сентября Ян Рапопорт из NFL Network сообщил, что Брэди будет брать выходной каждую среду в качестве «дня отдыха» в течение регулярного сезона.
Это был первый случай в его карьере, когда у него каждую неделю был выходной по расписанию.
#Bucs QB Том Брэди будет получать ветеранский отдых/личный день каждую среду в течение сезона, сообщают источники. Новая реальность для 45-летнего.
Моя история: https://t.co/b6N7QuzT2R
— Ян Рапопорт (@RapSheet) 18 сентября 2022 г.
Жизель говорит
говоря, что она «сделала свою часть», чтобы это сработало.
«Я выполнила свою часть работы, а именно [была] рядом с [Томом]», — поделилась она с Элль в интервью, опубликованном 13 сентября. «Я переехала в Бостон и сосредоточилась на создании кокона и любящая среда для моих детей, чтобы они росли и поддерживали его и его мечты». карьера — это делает меня счастливым. На данном этапе моей жизни я чувствую, что хорошо поработал над этим».
В то время как Бюндхен сказала, что чувствует себя «очень удовлетворенной», будучи женой и мамой детей пары, Бенджамина, 12 лет, Вивиан, 9 лет, а также пасынка Джека, 15 лет, она призналась, что готова начать преследовать свои собственные мечты, в том числе экологическая активность, особенно в ее родной стране Бразилии.
«У меня есть огромный список вещей, которые я должна сделать, которые я хочу сделать», — сказала она. «Теперь будет моя очередь».
Бюндхен пишет сообщение поддержки в Твиттере
Хотя Бюндхен может быть не полностью согласна с решением Брэди продолжать играть, она по-прежнему поддерживает своего мужа. Когда Том вышел на поле в своей первой игре против «Даллас Ковбойз» 11 сентября, его жена прислала сообщение поддержки.
«Поехали, @TomBrady!» — написала она в Твиттере. «Поехали, Бакс!»
Поехали, @TomBrady! Давай Букс! ✨✨✨
— Жизель Бюндхен (@giseleofficial) 12 сентября 2022 г.
Брэди рассказывает об «эмоциях»
Пошли!» подкаст, который в этом году отличается от других.
«По какой-то причине я чувствую больше, чем то, что было в прошлом», — сказал он. «Вы знаете, я просто очень сильно переживаю свои эмоции. И мне кажется, что они всегда были у меня, но я думаю, что когда вы приближаетесь к концу…
«Я не знаю точно, где я нахожусь с этим, и мне не нужно принимать решение. Не то чтобы у меня осталось 10 лет. У меня определенно нет этого. Так что все это, я просто никогда не собираюсь воспринимать как должное, понимаете?»
«У меня не было Рождества 23 года и у меня не было Дня Благодарения 23 года», — добавил Брейди. «Я не праздновал дни рождения с близкими мне людьми, родившимися с августа по конец января. И знаете, я не могу быть на похоронах и не могу быть на свадьбах.
«Я думаю, что в вашей жизни наступает момент, когда вы говорите: «Знаешь что? Я наелся, и этого достаточно, и у меня есть время, чтобы двигаться дальше, переходить к другим частям жизни». Я выкладываюсь на максимум и выжимаю из своих способностей все, что могу».
TB12 делает перерыв
Брэди взял беспрецедентный 11-дневный перерыв во время предсезонки и, как сообщается, провел это время со своей семьей на Багамах. Вскоре после своего возвращения он намекнул на трудности, связанные с балансом семьи и футбола, сказав журналистам: «Мне 45 лет, чувак. Происходит много дерьма».
Это вызвало массу спекуляций о его личной жизни и о том, собирается ли он появиться в программе FOX «Певец в маске».
Брейди даже пошутил над этим слухом, когда вернулся, написав в Твиттере: «Не был на прошлой неделе певца в маске. Хотя был в маске», вместе с рекламой своей линии одежды BRADY.
На прошлой неделе не было певца в маске. Хотя был в маске. https://t.co/E3wg9LaC1I
— Том Брэди (@TomBrady) 22 августа 2022 г.
Но чем на самом деле занимался Брэди во время его отсутствия?
Ветеран QB провел «большую часть» из этих 11 дней «на Багамах на частном курорте со своей семьей», сообщил Ян Рапопорт из NFL Network. Согласно Рапопорту, Брэди выполнял «обещание в середине выхода на пенсию», данное Бюндхен, что он впервые в их отношениях отправится в отпуск с ней и их семьей в августе.
Другие истории Тома Брэди
Сериал о принце Гарри и Меган Марке на Netflix: последние новости
Сериал о принце Гарри и Меган Марке на Netflix: последние новости
ПодписатьсяПодарить
Вещи, которые вы покупаете по нашим ссылкам, могут заработать New York комиссию
Фото: Крис Джексон/Getty Images
thecut.com/_components/clay-paragraph/instances/cl8vzst7p000i4khcbiedgebh@published» data-word-count=»40″> Принц Гарри и Меган Маркл, герцог и герцогиня Сассекские, как сообщается, охладели к своим пока неподтвержденным документальным сериалам Netflix. И это может привести к тому, что проект будет свернут навсегда — так же, как мультсериал Маркл со стримером.
В рамках своей крупной сделки с Netflix Гарри и Меган, как сообщается, сняли документальный сериал о своей жизни в Монтесито, штат Калифорния, когда они воспитывают двоих детей, Арчи и Лилибет. Но в свете кончины королевы, по слухам, дуэт запрашивает серьезные изменения в отснятом материале, что поставило под угрозу весь проект. Многие предполагают, что кадры включают в себя обсуждение натянутых отношений пары с королевской семьей, которые они, возможно, захотят отредактировать сейчас, когда король Карл III, отец Гарри, восседает на троне. Согласно Daily Mail , они пытаются «преуменьшить большую часть того, что они сказали о короле Карле III, королеве-консорте Камилле, а также принце и принцессе Уэльских». Создатели сериала, как сообщается, борются за сохранение отснятого материала в производстве, конфликт, который, по мнению Daily Mail , может помешать выпуску документального сериала. Другой источник сообщил таблоиду: «Они сделали серьезные запросы на возврат контента, который они сами предоставили — в той мере, в какой, по мнению некоторых сотрудников Netflix, если они будут предоставлены, это фактически отложит проект на неопределенный срок».
Netflix, как сообщается, поддерживает режиссера документального сериала Лиз Гарбус, и остается надежда, что шоу может быть выпущено в декабре или начале 2023 года. «Netflix ясно дал понять, что проект продвигается», — сообщил источник «Page Six».
Между тем, Гарри, как сообщается, ведет переговоры с издателями своих долгожданных мемуаров в надежде отредактировать свои мысли о королевской семье в свете смерти его бабушки. Источник, близкий к Чарльзу, утверждал, что Mail , что дворец в настоящее время задается вопросом: «Можно ли остановить книгу?» Источник признал, что, учитывая, что книга изначально должна была выйти осенью, это может быть невозможно. «Но на самом верху чувствуется, что от публичного высказывания обид ничего хорошего не выйдет».
Положение Гарри и Меган в королевской семье в настоящее время меняется. Хотя эти двое ненадолго воссоединились, чтобы почтить память королевы, их публичный траур сопровождался множеством слухов о закулисной семейной драме, в том числе по поводу военной формы Гарри и того, что его не пригласили на прием королевской семьи мировых лидеров. И несмотря на то, что Чарльз освоился со своей ролью и закончился официальный период траура по королеве Елизавете, ему еще предстоит подтвердить новые титулы Арчи и Лилибет. В соответствии с обычными правилами наследования, как внуки короля, двое детей должны называться принцем и принцессой, но на официальном сайте королевской семьи они по-прежнему указаны как «мастер Арчи Маунтбеттен-Виндзор» и «мисс Лилибет Маунтбеттен-Виндзор». Воскресенье Times сообщил, что источник сказал: «Если [Букингемский дворец] не внесет эти изменения, это означает, что что-то не так». «Страница шестая» предположила, что Чарльз ждет, чтобы увидеть, что есть в мемуарах Гарри и документальных сериалах, прежде чем принять решение.
Оставайтесь на связи.
Получайте информационный бюллетень Cut ежедневно
Этот сайт защищен reCAPTCHA и Google Политика конфиденциальности и Применяются Условия использования.
Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Уведомлением о конфиденциальности и получаете от нас электронную корреспонденцию.
Что происходит с документальным сериалом Гарри и Меган на Netflix?
Вещи, которые вы покупаете по нашим ссылкам, могут заработать New York комиссию
Как было сделано платье-спрей для Беллы Хадид
Что происходит с документальным сериалом Гарри и Меган на Netflix?
thecut.com/_pages/cjoelgheh0000dsye2u3keeg9@published» data-track-authors=»Reeves Wiedeman» data-track-headline=»The Haunting of a Dream House» data-track-index=»2″ data-track-component-title=»Most Popular»>
Призрак дома мечты
Анна Делви выходит из тюрьмы
Что происходит с драмой BLACKPINK с просочившимися фотографиями?
thecut.com/_pages/cjoelgheh0000dsye2u3keeg9@published» data-track-authors=»Reeves Wiedeman» data-track-headline=»The Haunting of a Dream House» data-track-index=»0″ data-track-component-title=»Most Popular»>
Призрак дома мечты
Как было сделано платье-спрей для Беллы Хадид
Что происходит с документальным сериалом Гарри и Меган на Netflix?
thecut.com/_pages/cjhpn2w4t00hpegy6qg4ukqp4@published» data-track-authors=»Jessica Pressler» data-track-headline=»How an Aspiring ‘It’ Girl Tricked New York’s Party People — and Its Banks» data-track-index=»3″ data-track-component-title=»Most Popular»>
Как амбициозная девушка обманула тусовщиков Нью-Йорка и его банки
Жизель Бюндхен и Том Брэди могут расстаться навсегда
Последний
одержимый тестер
Самые стойкие лаки для ногтей по версии маникюрного одержимого
Начиная с 7 долларов.
Клео фон Зибенталь, Эрика Смит и Кэтлин Хоу
культура
Чему нас может научить хореография о дружбе детства?
«Танец с ночевкой» может стать ключом к формированию прочной связи.
отношения
Почему нас до сих пор так возмущают измены?
Что говорит о нас наша недавняя одержимость неверностью.
Привет папи!
«Как узнать, что вы с нужным человеком?»
Люди на какое-то время входят в нашу жизнь, и есть способы, которыми они «правы», и способы, которыми они не являются.
Дж. П. Браммер
кроличья нора
На что я пойду, чтобы найти отличное пальто до щиколотки
Сезонно актуальная кроличья нора для покупок.
телевизор
Простите, кто это Британская кулинарная выставка Красавчик?
Здравствуй, Сандро!
слухи о разводе
Жизель Бюндхен и Том Брэди могут расстаться навсегда
Бюндхен была замечена горящим шалфеем возле своей машины.
5 вопросов с…
Скарлетт Йоханссон о своих сожалениях о красоте и полном шкафу пальто
Основатели салонов красоты Скарлетт Йоханссон и Кейт Фостер обсуждают проблемы бренда «чистой красоты».
нет!
Great British Bake Off Неделя в Мексике настолько плоха, насколько это звучит
Можно было бы подумать, что участники знают, как есть тако или, по крайней мере, как произносить «гуакамоле».
ушел в продажу
301-04:00″> Вчера в 14:26.
Вот как делать покупки в дни сделок Target
Прайм Дэй кто?
отрывок
Мечтая о деколонизации: отрывок из Отдых — это сопротивление
«Отдохнуть в DreamSpace — это красный кирпич сквозь стеклянное окно капитализма».
Хилари Суонк
Хилари Суонк беременна двойней
«Это такое благословение. Это вообще чудо. Это невероятно», — сказал актер.
одержимый тестер
Косметические новинки 9 сентября, которые мы попробовали и полюбили
В прошлом месяце было лота .
знаменитость
Бритни Спирс не принимает извинений своей мамы в Instagram
«Я очень сожалею о вашей боли», — частично написала Линн Спирс.
мощность
Кампания Herschel Walker становится все более популярной
Собственный сын кандидата «за жизнь» осудил его после сообщений о том, что он оплатил аборт своей подруги.
мощность
Все обвинения против Кевина Спейси
Актер находится под судом в Нью-Йорке за побои и умышленное причинение эмоционального стресса.
преступление
38 человек погибли в результате стрельбы в детском саду в Таиланде
В том числе более 20 детей младшего возраста.
награды
Писательница автопроза Энни Эрно получила Нобелевскую премию по литературе
Наиболее известна своими мемуарами Годы .
мои два цента
«Я новый родитель, и наши финансы в полном беспорядке»
Вам нужен свободный, щадящий план, который поможет вам чувствовать себя лучше.
Шарлотта Коулз
первое лицо
Мое детство под запретом абортов в Северной Ирландии
Где начинаются и заканчиваются его последствия?
Рэйчел Коннолли
Больше историй
Эл. адрес
Вы получите следующий информационный бюллетень в свой почтовый ящик.
*Извините, возникла проблема при регистрации.
Этот сайт защищен reCAPTCHA и Google Политика конфиденциальности и Применяются Условия использования.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Введите адрес электронной почты:
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты.
Войдите, чтобы продолжить чтение
Создайте бесплатную учетную запись
Пароль должен содержать не менее 8 символов и содержать:
Этот пароль будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Вы в деле!
В рамках вашей учетной записи вы будете получать периодические обновления и предложения от New York , от которых вы можете отказаться в любое время.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Введите адрес электронной почты:
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты.
Войдите, чтобы продолжить чтение
Создайте бесплатную учетную запись
Пароль должен содержать не менее 8 символов и содержать:
Этот пароль будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Вы в деле!
В рамках вашей учетной записи вы будете получать периодические обновления и предложения от New York , от которого вы можете отказаться в любое время.
Уже являетесь подписчиком?
Уже являетесь подписчиком?
Эл. адрес
Вы получите следующий информационный бюллетень в свой почтовый ящик.
*Извините, возникла проблема при регистрации.
Этот сайт защищен reCAPTCHA и Google Политика конфиденциальности и Применяются Условия использования.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Введите адрес электронной почты:
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты.
Войдите, чтобы продолжить чтение
Создайте бесплатную учетную запись
Пароль должен содержать не менее 8 символов и содержать:
Этот пароль будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Вы в деле!
В рамках вашей учетной записи вы будете получать периодические обновления и предложения от New York , от которых вы можете отказаться в любое время.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Введите адрес электронной почты:
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты.
Войдите, чтобы продолжить чтение
Создайте бесплатную учетную запись
Пароль должен быть не менее 8 символов и содержать:
Этот пароль будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Вы в деле!
В рамках вашей учетной записи вы будете получать периодические обновления и предложения от New York , от которых вы можете отказаться в любое время.
Уже являетесь подписчиком?
Уже являетесь подписчиком?
Эл. адрес
Вы получите следующий информационный бюллетень в свой почтовый ящик.
*Извините, возникла проблема при регистрации.
Этот сайт защищен reCAPTCHA и Google Политика конфиденциальности и Применяются Условия использования.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа во все Нью-Йорк сайтов. Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Введите адрес электронной почты:
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты.
Войдите, чтобы продолжить чтение
Создайте бесплатную учетную запись
Пароль должен содержать не менее 8 символов и содержать:
Этот пароль будет использоваться для входа во все Нью-Йорк сайтов. Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Вы в деле!
В рамках вашей учетной записи вы будете получать периодические обновления и предложения от New York , от которых вы можете отказаться в любое время.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Введите адрес электронной почты:
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты.
Войдите, чтобы продолжить чтение
Создайте бесплатную учетную запись
Пароль должен содержать не менее 8 символов и содержать:
Этот пароль будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Вы в деле!
В рамках вашей учетной записи вы будете получать периодические обновления и предложения от New York , от которых вы можете отказаться в любое время.
Уже являетесь подписчиком?
Уже являетесь подписчиком?
Эл. адрес
Вы получите следующий информационный бюллетень в свой почтовый ящик.
*Извините, возникла проблема при регистрации.
Этот сайт защищен reCAPTCHA и Google Политика конфиденциальности и Применяются Условия использования.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Введите адрес электронной почты:
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты.
Войдите, чтобы продолжить чтение
Создайте бесплатную учетную запись
Пароль должен содержать не менее 8 символов и содержать:
Этот пароль будет использоваться для входа на все сайты New York . Отправляя свое электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Политикой конфиденциальности и получаете от нас электронную почту.
Вы в деле!
В рамках вашей учетной записи вы будете получать периодические обновления и предложения от New York , от которого вы можете отказаться в любое время.
Уже являетесь подписчиком?
Какой у вас адрес электронной почты?
Этот адрес электронной почты будет использоваться для входа на все сайты New York .
Ученые заметили, как черные дыры столкнулись с нейтронными звездами. Это меняет представления о Вселенной
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Carl Knox/OzGrav
Подпись к фото,
Так художник представил себе нейтронную звезду, падающую в черную дыру
Десять дней астрофизики наблюдали в дальнем космосе два столкновения нейтронных звезд с черными дырами. Они предсказывали возможность такого явления, но не знали, как часто это происходит.
Теперь результаты их наблюдений требуют частично пересмотреть существующие теории образования звезд и галактик. Профессор Вивьен Раймонд из Кардиффского университета называет результаты наблюдений фантастически интересными.
«Теперь мы должны вернуться к классной доске и переписать свои теории», — взволнованно сказал он корреспонденту Би-би-си.
«Это еще один урок, преподанный нам природой. Часто мы что-то предполагаем, но впоследствии убеждаемся, что заблуждались. Надо быть открытыми к новому и слушать, что говорит Вселенная», — говорит он.
Нейтронные звезды — это мертвые выгоревшие звезды, в которых прекратилась термоядерная реакция. Они обладают такой плотностью, что чайная ложка их вещества весит четыре миллиарда тонн.
Черные дыры — еще более плотные объекты. Их гравитация настолько велика, что за пределы черных дыр не распространяется даже свет, за что они и получили свое название.
Те и другие — настоящие космические чудовища, но черные дыры значительно массивнее.
В ходе первого столкновения, зафиксированного 5 января 2020 года, черная дыра в 6,5 раза тяжелее Солнца врезалась в нейтронную звезду с массой в полтора раза больше, чем у нашего светила.
При втором столкновении, наблюдавшемся всего через 10 дней, эти соотношения были 10 и 2.
Когда столь массивные объекты сталкиваются, по материи Вселенной пробегает рябь, называемая гравитационными волнами. Именно ее и можно обнаружить при помощи земных приборов.
Автор фото, GEO600
Подпись к фото,
Большая часть исследовательской работы была проведена на европейском лазерном интерферометре GEO600
Астрофизики заново просмотрели результаты прежних наблюдений и теперь думают, что многие отмеченные ранее гравитационные возмущения возникли в результате именно таких грандиозных катастроф.
Науке известны случаи взаимного поглощения двух черных дыр или двух нейтронных звезд, но столкновения разнородных объектов обнаружены впервые.
Согласно современным теориям и наблюдениям предыдущих лет, нейтронные звезды обычно обнаруживаются вместе с другими нейтронными звездами, и зафиксированы случаи, когда они сталкиваются друг с другом. То же самое должно, по идее, происходить и с черными дырами.
Все это свидетельствовало против того, что два различных объекта могут быть обнаружены вместе. Но два столкновения, описанные в последнем номере Astrophysical Journal Letters, бросили вызов этому представлению.
Отсюда вытекает, что процесс формирования звезд и галактик протекал несколько иначе, чем было принято считать.
Черные дыры не только пожирают звезды, они могут зажигать их заново
В паутину гигантской черной дыры попали целые галактики
Ни традиционные, ни альтернативные теории не объясняют во всей полноте то, что мы наблюдаем в космосе. Однако, как указывает профессор Раймонд, их можно подправлять в соответствии с получаемыми знаниями.
Профессор Шейла Роуэн из университета Глазго заявила Би-би-си, что наблюдения последних шести лет расширяют и уточняют наше видение процессов внутри галактик.
«Все это дает богатую картину звездной эволюции. Последнее исследование помогает лучше понять, что происходит во Вселенной, и почему все происходит именно так», — говорит она.
Столкновения удалось зафиксировать путем измерений гравитационных волн, возникающих, когда массивные небесные тела врезаются друг в друга. Они напоминают волны от брошенного в стоячую воду камня.
Волны, преодолевшие сотни миллионов световых лет, улавливаются детекторами в американских штатах Вашингтон и Луизиана и в центральной Италии. Эти детекторы входят в единую Гравитационно-волновую обсерваторию с усовершенствованным световым интерферометром (Advanced Light Interferometer Gravitational-Wave Observatory).
Гравитационные колебания достигают Земли сильно ослабленными. Длина волны меньше, чем диаметр атома. Детекторы гравитационных волн — одни из самых чувствительных приборов, созданных людьми.
Международная команда включает 1300 ученых из 18 стран, в том числе представителей 11 британских университетов.
Исследователи надеются зафиксировать новые столкновения черных дыр и нейтронных звезд и сопоставить свои данные с полученными при помощи наземных и орбитальных телескопов.
Это, в частности, поможет больше узнать о том, из чего сделаны сверхмассивные нейтронные звезды.
Битва титанов: как черная дыра столкнулась с нейтронной звездой
Ученые впервые достоверно зафиксировали редкий космический катаклизм: столкновение черной дыры с нейтронной звездой. В этом им помог один из самых совершенных научных приборов в истории человечества
Большая международная группа астрономов отчиталась в журнале Astrophysical Journal Letters о первых наблюдениях за столкновением и слиянием черной дыры с нейтронной звездой. Два подобных события были зафиксированы с разницей всего 10 дней. Подробное изучение этих катаклизмов может многое рассказать о самых экзотических объектах во Вселенной.
Черная дыра была застигнута за поглощением нейтронной звезды
Когда пространство волнуется
Нейтронные звезды и черные дыры — вероятно, самые необычные объекты во Вселенной. Первые отличаются чудовищной плотностью: при массе порядка солнечной они имеют диаметр в считанные километры. Кубический сантиметр такого вещества весит сотни миллионов тонн. У вторых плотность вообще теоретически бесконечна, так что у них даже поверхности нет, а есть горизонт событий — граница невозврата, из-за которой не может вырваться даже свет.
Ученым очень далеко до того, чтобы воспроизвести что-нибудь подобное в лаборатории. Зато эти объекты, возникшие на испытательных полигонах самой природы, дают физикам возможность проникнуть в самые глубокие свойства материи. Свой интерес и у астрономов, ведь нейтронные звезды и черные дыры — это остатки светил, взорвавшихся как сверхновые. Изучая их, можно многое узнать о том, как рождаются, живут и умирают звезды.
В 2015 году в исследовании этих сгустков сверхплотной материи была открыта новая глава — впервые были зафиксированы гравитационные волны от столкновения двух черных дыр.
Гравитационная волна — это колебание пространства-времени, которое слегка меняет расстояния между предметами. Если такая волна накроет нас за утренним кофе, стол, за которым мы сидим, будет периодически становиться то ближе, то дальше. И это даже трудно будет назвать движением в обычном смысле: будет меняться сама дистанция между двумя точками в пространстве.
Правда, мы этого не почувствуем. Изменения расстояний незаметны даже в микроскоп, потому что гравитационные волны необычайно слабы. Идея приборов, все же способных их фиксировать, была выдвинута советскими учеными Михаилом Герценштейном и Владиславом Пустовойтом еще в 1960-х, но лишь полвека спустя технологии развились достаточно, чтобы осуществить этот замысел.
Заглянуть во тьму: как устроена черная дыра
Расположенная в США пара детекторов LIGO регистрирует изменение расстояний на величину, которая много меньше диаметра протона. Этот дуэт, обошедшийся в $365 млн, настолько чувствителен, что фиксирует даже квантовые шумы, не говоря уж о таких «огромных» воздействиях, как движение молекул в деталях прибора. Третий и пока последний действующий детектор гравитационных волн — расположенный в Италии VIRGO. Еще один подобный инструмент под названием KAGRA строится в Японии.
Теоретически гравитационные волны порождает любое тело, движущееся с ускорением, так что окружающее пространство буквально переполнено ими. На практике даже такие шедевры инженерной мысли, как LIGO и VIRGO, фиксируют лишь самые мощные гравитационные всплески, порожденные масштабными космическими катастрофами — столкновениями черных дыр или нейтронных звезд.
Давным-давно в далекой галактике
На сегодняшний день обнаружены уже десятки всплесков гравитационных волн. Почти все порождены столкновениями черных дыр друг с другом, в результате которых они сливаются в единую черную дыру. Физики очень ценят эти наблюдения. Благодаря им, например, совсем недавно подтвердилось теоретическое предсказание Стивена Хокинга, что площадь горизонта событий никогда не уменьшается, что бы ни происходило с черной дырой.
Большим открытием стало первое столкновение двух нейтронных звезд, зафиксированное в 2017 году. Подобные «ДТП», в отличие от столкновений черных дыр, порождают не только гравитационные волны, но и вспышку, которую можно наблюдать в телескопы. Астрономы изучили это событие во всех возможных диапазонах, от радиоволн до гамма-лучей, и выяснили много интересного. Правда, специалисты до сих пор спорят, что же получилось при слиянии двух столкнувшихся объектов — нейтронная звезда или черная дыра.
Не хватало лишь гибридного варианта: столкновения нейтронной звезды с черной дырой, при котором участники «ДТП» сливаются и превращаются в новую черную дыру. Правда, однажды наблюдалось слияние черной дыры с телом, о котором трудно было сказать наверняка, является оно нейтронной звездой или черной дырой. Это случилось 14 августа 2019 года. Эксперты были почти уверены, что в черную дыру врезалась именно звезда, СМИ запестрели заголовками, но в итоге выяснилось, что небесное тело было подозрительно массивным, на грани возможного для нейтронной звезды. Так что, вполне возможно, это была все-таки черная дыра, пусть и самая легкая в истории наблюдений.
Теперь же астрономы объявили сразу о двух событиях, которые надежно классифицируются как гибридные. Удивительно, но они были обнаружены друг за другом с разницей всего в 10 дней. Первый всплеск гравитационных волн достиг Земли 5 января 2020 года, а второй — 15 января. По традиции, эти события обозначили GW200105 и GW200115. Здесь GW означает «гравитационные волны» (gravitational waves), а цифры маркируют дату события.
Всплеск GW200105 был вызван тем, что нейтронная звезда массой от 1,7 до 2,2 солнечной столкнулась и слилась с черной дырой массой от 7,4 до 10,1 солнечной. Это произошло в 550–1270 млн световых лет от Земли. Для сравнения: расстояние от Млечного Пути до галактики Андромеды составляет всего 2,5 млн световых лет. Даже при минимальной оценке дистанции получается, что по земному времени катастрофа произошла еще до наступления палеозойской эры. И только теперь гравитационные волны достигли Земли, при том, что они движутся со скоростью света.
Сияние тьмы: астрономы впервые зарегистрировали свет от столкновения черных дыр
Ученые не могут точно сказать, где именно случился древний катаклизм. Во время наблюдения был включен лишь один из пары детекторов LIGO, а для менее чувствительного VIRGO сигнал оказался слишком слабым. Поэтому направление на источник сигнала было определено не слишком точно. Область неба, в которой он мог бы находиться, по площади в 34 тысячи раз больше полной Луны.
А вот всплеск GW200115 «видели» все три действующих детектора, так что «подозрительный» участок неба куда меньше — всего 2900 полных лун. В этом катаклизме нейтронная звезда массой 1,2–2,2 солнечной врезалась в черную дыру массой от 3,6 до 7,5 солнечной. А случился он в 650–1470 млн световых лет от Земли.
У экспертов нет единого мнения, порождает ли столкновение черной дыры с нейтронной звездой видимую вспышку. Несколько телескопов прозондировали области неба, из которых пришли сигналы GW200105 и GW200115, но не нашли ничего примечательного.
Зато благодаря долгожданному открытию специалисты оценили, как часто происходят подобные катаклизмы. Оказалось, что это воистину редкие птицы. В кубе пространства с ребром в один гигапарсек (3,26 млрд световых лет!) случается лишь от 10 до 120 подобных катастроф в год. Правда, это если считать, что измеренные в событиях GW200105 и GW200115 массы типичны для участников столкновений «нейтронная звезда + черная дыра». Допуская более широкий диапазон масс, ученые получили чуть более оптимистичные оценки: от 60 до 240 катаклизмов.
Теперь исследователям предстоит подробно изучить данные, собранные о гравитационных всплесках GW200105 и GW200115. Возможно, они расскажут о свойствах черных дыр или нейтронных звезд что-нибудь новое и интересное.
Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора
Лунные деревья, дети астронавтов и редис на SpaceX: 10 фотографий о том, как люди побывали в космосе
10 фото
Нейтронные звезды и черные дыры – курс на ПостНауке
О курсе
Нейтронные звезды и черные дыры являются финальными стадиями эволюции массивных звезд. Эти компактные объекты не только обладают интереснейшими астрофизическими проявлениями, но и представляют огромный интерес для фундаментальной физики. Недаром за исследования нейтронных звезд было вручено уже две с половиной нобелевских премии (за открытие радиопульсаров, за обнаружение двойного пульсара и проверку ОТО, а также сюда можно отнести как минимум половину премии за развитие рентгеновской астрономии). В курсе рассматриваются различные источники, связанные с нейтронными звездами и черными дырами, эволюция нейтронных звезд, а также перспективы исследований в этой области.
физика астрономия астрофизика космос звезды черные дыры нейтронные звезды радиопульсары Точные науки
Поделиться
Автор курса
Сергей Попов
Доктор физико-математических наук, профессор РАН, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ
Содержание
01
Жизнь звезды
Астрофизик Сергей Попов о расстоянии до звезд, образовании черных дыр и парадоксе Ольберса
Видео
02
Эволюция нейтронных звезд
Астрофизик Сергей Попов о рождении, излучении и разнообразии нейтронных звезд
Видео
03
Радиопульсары
Астрофизик Антон Бирюков о физике нейтронных звезд, замедлении вращения и открытии гравитационных волн
Видео
04
Магнитары
Астрофизик Сергей Попов о гамма-всплесках, сильных магнитных полях и рентгеновских пульсарах
Видео
05
Недра нейтронных звезд
Астрофизик Сергей Попов об экстремальных состояниях вещества, составе нейтронных звезд и способах изучения недр
Видео
06
Свойства двойных звезд
Астрофизик Сергей Попов о планетарных туманностях, белых гелиевых карликах и гравитационных волнах
Видео
07
Релятивистские двойные звезды
Астрофизик Сергей Попов об измерении массы звезды, черных дырах и ультрамощных источниках
Видео
08
Гравитационные волны
Астрофизик Сергей Попов о черных дырах в ОТО, излучении Хокинга и происхождении гравитационных волн
Видео
09
Черные дыры
Физик Эмиль Ахмедов об изучении черных дыр, Карле Шварцшильде и гигантских черных дырах
Видео
10
Скорости компактных объектов
Астрофизик Сергей Попов об убегающих звездах, взрыве сверхновой и скоростях, которые позволяют улететь из Галактики
Видео
11
Одиночные компактные объекты
Астрофизик Сергей Попов о разрушении двойных систем, обнаружении нейтронных звезд и гравитационном линзировании
Видео
12
Великое объединение нейтронных звезд
Астрофизик Сергей Попов об открытии магнитаров, физике одиночных объектов и эволюции магнитного поля
Видео
13
Компактные объекты и фундаментальная физика
Астрофизик Сергей Попов о сверхтекучей жидкости в нейтронных звездах, гипотезе о кварковом веществе и гравитационных волнах
Видео
Следите за прогрессом
Сохраните курс в личном кабинете, чтобы отслеживать прохождение
Сохранить курс
Другие гиды и курсы ПостНауки
Краткая история цивилизации
Что сделало из обезьяны человека
9 материалов
Социальная стратификация
Курс лекций социолога Михаила Соколова об основных теориях социальной стратификации, культурном капитале и классовых символах
11 материалов
Физика элементарных частиц
10 лекций физика Дмитрия Казакова об устройстве мира неживой природы, свойствах «кирпичиков» мироздания и перспективах современной физики
13 материалов
Рождение христианской культуры Западной Европы
11 лекций историка Олега Воскобойникова о христианской культуре, появлении патристики и развитии раннесредневековой архитектуры
17 материалов
астрофизиков обнаружили черную дыру, поглощающую нейтронную звезду, в двух отдельных событиях | Умные новости
Собранные данные показали, что нейтронная звезда в два раза массивнее Солнца была поглощена черной дырой в девять раз больше Солнца.
Дебора Фергюсон (Юта, Остин), Бхавеш Хамесра (Технологический институт Джорджии) и Каран Джани (Университет Вандербильта).
Впервые у астрофизиков есть свидетельство не одной, а двух черных дыр, уничтожающих очень плотные, невероятно массивные нейтронные звезды. Интенсивные гравитационные волны, порожденные этими событиями, впервые обнаруженные в январе 2020 года, достигли Земли примерно через миллиард лет, сообщает Эшли Стрикленд для CNN.
Новое исследование, опубликованное на этой неделе в The Astrophysical Journal Letters , является результатом сотрудничества более тысячи ученых в этой области, и его результаты могут раскрыть происхождение гравитационных волн и некоторые глубинные тайны Вселенной.
И нейтронные звезды, и черные дыры являются результатом насильственной смерти звезд. Когда звезды умирают, в зависимости от их размера, они теряют массу и становятся более плотными, пока не коллапсируют при взрыве сверхновой. Некоторые превращаются в бесконечные черные дыры, которые пожирают все вокруг себя, в то время как другие оставляют после себя нейтронную звезду, которая является плотным остатком звезды, слишком маленькой, чтобы превратиться в черную дыру, сообщает CNN.
Диаметр нейтронных звезд может достигать 20 миль, но они настолько плотны, что крошечная ложечка размером с чайную ложку будет весить столько же, сколько гора Эверест, сообщает Ян Сэмпл из Guardian . Иногда нейтронные звезды рождаются парами в двойных звездных системах, когда один небесный объект вращается вокруг другого. Ранее двойные пары наблюдались только как две нейтронные звезды или две черные дыры, сообщает Элана Спивак для Inverse .
Более века назад Альберт Эйнштейн впервые предсказал существование гравитационных волн, которые представляют собой рябь в пространстве-времени, возникающую при столкновении самых массивных объектов во Вселенной. Гравитационные волны были впервые обнаружены в сентябре 2015 года американской лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO) при столкновении двух черных дыр, сообщает Кеннет Чанг для 9 сентября 2015 года.0005 Нью-Йорк Таймс .
Ученые зафиксировали столкновение нейтронных звезд друг с другом и столкновение черных дыр, но они никогда не собирали доказательств того, что черная дыра поглощает нейтронную звезду. Они подозревали, что это возможно, но у них не было достаточно доказательств, пока детекторы гравитационных волн, называемые интерферометрами, не предоставили убедительных доказательств. Интерферометры — это L-образные трубы длиной две мили, которые стреляют лазерами. Когда гравитационные волны проходят через детекторы, они прерывают путь лазера. Детекторы сверхчувствительны, улавливая прерывания размером с субатомную частицу, сообщает Нелл Гринфилдбойс для NPR.
Первое из столкновений нейтронных звезд и черных дыр, получившее название GW200105, было обнаружено 5 января 2020 года LIGO, сообщает Guardian . Данные, собранные LIGO, показали, что нейтронная звезда, вдвое массивнее Солнца, была поглощена черной дырой в девять раз больше Солнца. Волнам, путешествующим со скоростью света, потребовалось 900 миллионов лет, чтобы достичь Земли, сообщает Guardian . Во втором столкновении, названном GW200115, участвовали нейтронная звезда, на 50 процентов более массивная, чем Солнце, и черная дыра, в шесть раз более массивная, чем Солнце. GW200115 был обнаружен интерферометром LIGO и VIRGO в Италии.
Исследователи подозревают, что сильные столкновения нейтронной звезды с черной дырой происходят не реже одного раза в месяц в радиусе миллиарда световых лет от Земли, сообщает CNN. С обновлением до LIGO и VIRGO, вероятно, будет обнаружено больше таких столкновений. Исследователи надеются стать свидетелями того, как нейтронная звезда будет разорвана на осколки света, когда ее поглотит черная дыра, сообщает NPR. Во время этих недавно обнаруженных столкновений свет не излучался из-за расстояния и того, насколько массивными были черные дыры по сравнению с меньшими нейтронными звездами, сообщает CNN.
«Эти столкновения потрясли Вселенную до основания, и мы обнаружили рябь, которую они послали через космос», — говорится в заявлении соавтора исследования Сьюзен Скотт, физика-теоретика из Австралийского национального университета. «Каждое столкновение — это не просто столкновение двух массивных и плотных объектов. Это действительно похоже на Pac-Man, когда черная дыра целиком поглощает свою компаньонскую нейтронную звезду. Это замечательные события, и мы очень долго ждали, чтобы стать их свидетелями. . Так что это невероятно, наконец, поймать их».
Рекомендуемые видео
Черная дыра или нейтронная звезда?
Исследования
Художественное представление таинственного астрофизического объекта непосредственно перед слиянием с черной дырой в девять раз больше ее размера. Это событие создало гравитационные волны, обнаруженные на Земле, и теперь астрономы ломают голову над тем, открыли ли они самую тяжелую нейтронную звезду или самую легкую черную дыру из когда-либо наблюдаемых. Предоставлено: Карл Нокс, Центр передового опыта ARC по открытию гравитационных волн (OzGrav) Технологического университета Суинберна. Все права защищены.
UNIVERSITY PARK, Pa. Когда самые массивные звезды умирают, они коллапсируют под действием собственной гравитации и оставляют после себя черные дыры; когда звезды, которые немного менее массивны, чем эта, умирают, они взрываются и оставляют после себя плотные мертвые остатки звезд, называемые нейтронными звездами. В течение десятилетий астрономы были озадачены разрывом в массах, лежащим между нейтронными звездами и черными дырами: самая тяжелая из известных нейтронных звезд не более чем в 2,5 раза превышает массу нашего Солнца, или в 2,5 массы Солнца, а самая легкая из известных черных дыр составляет около 5 солнечных масс. Оставался вопрос: лежит ли что-нибудь в этом так называемом массовом разрыве?
Теперь, в новом исследовании Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) Национального научного фонда и европейского детектора Virgo, ученые объявили об открытии объекта массой 2,6 массы Солнца, что прочно поместило его в массовый разрыв. Объект был обнаружен 14 августа 2019 года, когда он слился с черной дырой массой 23 солнечных, вызвав всплеск гравитационных волн, обнаруженный на Земле LIGO и Virgo. Статья об обнаружении доступна в The Astrophysical Journal Letters.
«Мы десятилетиями ждали, чтобы разгадать эту тайну», — сказала Вики Калогера, профессор Северо-Западного университета. «Мы не знаем, является ли этот объект самой тяжелой известной нейтронной звездой или самой легкой известной черной дырой, но в любом случае он бьет рекорд».
Это слияние было обнаружено почти в реальном времени поисковым конвейером GstLAL с согласованной фильтрацией с малой задержкой, который разработан и управляется в основном исследовательской группой гравитационных волн в Пенсильванском университете.
«Один из самых захватывающих моментов нашего исследования — это когда наши телефоны звонят, сообщая о новейших предупреждениях о слияниях, которые были обнаружены всего несколько секунд назад», — сказал Сурабхи Сачдев, научный сотрудник Eberly Postdoctoral Research в Penn State и член команды LIGO. «Я собирался заняться скалолазанием в тренажерном зале, когда пришло это особое предупреждение. Я был взволнован, когда увидел массы».
Космическое слияние, описанное в исследовании, событие, получившее название GW190814, привело к образованию последней черной дыры, примерно в 25 раз превышающей массу Солнца (некоторая часть слившейся массы была преобразована во взрыв энергии в форме гравитационных волн). Новообразованная черная дыра находится на расстоянии около 800 миллионов световых лет от Земли.
«Это изменит то, как ученые говорят о нейтронных звездах и черных дырах», — сказал соавтор Патрик Брэди, профессор Висконсинского университета в Милуоки и представитель научного сотрудничества LIGO. «Массовый разрыв может на самом деле вообще не существовать, но, возможно, он был связан с ограничениями в возможностях наблюдения. Время и дополнительные наблюдения покажут».
До слияния двух объектов их массы различались в 9 раз, что делает это соотношение масс самым экстремальным из известных для гравитационно-волнового события. Еще одно недавно зарегистрированное событие LIGO-Virgo, названное GW190412, произошло между двумя черными дырами с соотношением масс 3:1. Как и в случае с GW190412, неравные массы системы позволили ученым измерить более высокие гармоники или более высокие мультиполи гравитационного излучения в основном сигнале. Это прекрасное подтверждение общей теории относительности, которая предсказывает многополярную структуру гравитационного излучения.
«Для современных теоретических моделей сложно сформировать сливающиеся пары компактных объектов с таким большим отношением масс, в которых партнер с малой массой находится в зазоре между массами», — сказал Калогера. «Это открытие подразумевает, что эти события происходят гораздо чаще, чем мы предсказывали, что делает этот объект действительно интригующим с малой массой. Загадочный объект может быть нейтронной звездой, сливающейся с черной дырой, захватывающая возможность, ожидаемая теоретически, но еще не подтвержденная наблюдениями. Однако, в 2,6 раза больше массы нашего Солнца, она превышает современные прогнозы максимальной массы нейтронных звезд и вместо этого может быть самой легкой черной дырой из когда-либо обнаруженных».0003
GW190814 первоначально был обнаружен как громкое событие с двумя детекторами в данных LIGO Livingston и LIGO Virgo. LIGO Hanford не был настроен на режим наблюдения из-за рутинной процедуры детектора, хотя он работал стабильно. Вскоре после обнаружения исследователи повторно проанализировали событие, включая данные детектора LIGO Hanford. Наличие данных от трех детекторов значительно улучшает локализацию неба, что, в свою очередь, помогает отслеживать электромагнитные поля. При этом новая локализация была примерно в 20 раз меньше исходной локализации.
«Повторный анализ должен был быть проведен как можно быстрее после того, как нам сказали, что данные LIGO Hanford в порядке, чтобы мы могли отправить астрономам обновленные локализации неба, не желая упускать драгоценное время наблюдений», — сказал Сачдев.
Десятки наземных и космических телескопов провели поиски возможного оптического или инфракрасного излучения, возникшего в результате этого события, но ни один из них не зафиксировал такое излучение. До сих пор такие оптические и инфракрасные аналоги сигналов гравитационных волн наблюдались только один раз, в событии под названием GW170817. Это событие, обнаруженное сетью LIGO-Virgo в августе 2017 года, включало в себя огненное столкновение двух нейтронных звезд, за которым впоследствии наблюдали десятки телескопов на Земле и в космосе. Столкновения нейтронных звезд — это грязное дело, когда материя разбрасывается во всех направлениях, и поэтому ожидается, что они будут сиять светом. И наоборот, считается, что слияния черных дыр в большинстве случаев не производят свет.
По словам ученых LIGO и Virgo, событие августа 2019 года не было замечено в свете по нескольким возможным причинам. Во-первых, это событие произошло в шесть раз дальше, чем слияние, наблюдавшееся в 2017 году, из-за чего было сложнее уловить какие-либо световые сигналы. Во-вторых, если бы в столкновении участвовали две черные дыры, оно, вероятно, не излучало бы никакого света. В-третьих, если объект на самом деле был нейтронной звездой, его в 9 раз более массивная черная дыра могла бы проглотить его целиком; нейтронная звезда, полностью поглощенная черной дырой, не излучала бы никакого света.
«Я был потрясен, когда открыл GraceDB (базу данных событий-кандидатов гравитационных волн), чтобы посмотреть предполагаемые массы», — сказал Райан Маги, аспирант Пенсильванского университета и член группы LIGO. «Одним из моих основных интересов является формирование компактных объектов с массами, недоступными для обычных процессов, поэтому я был взволнован, увидев такого кандидата. Это окажет глубокое влияние на наше понимание компактных объектов».
Как исследователи узнают, был ли таинственный объект нейтронной звездой или черной дырой? Будущие наблюдения с помощью LIGO-Virgo и, возможно, других телескопов могут зафиксировать подобные события, которые помогут выяснить, существуют ли дополнительные объекты в области масс.
«Сотрудничество опубликовало каталоги всех событий, которые мы обнаружили с высокой достоверностью», — сказала Бекка Юинг, научный сотрудник Милдред Дрессельхаус, аспирант Университета Пенсильвании и член сотрудничества LIGO-Virgo. «С каждым запуском наблюдений чувствительность детектора увеличивается, и эти каталоги будут включать все больше и больше событий. Со временем мы сможем использовать их для получения статистических данных о населении и лучшей классификации событий, попадающих в массовый разрыв. Изучая популяции, а не отдельные события, мы можем уточнить наши ожидания относительно будущих обнаружений и получить более глубокое понимание уникальных событий, которые мы уже наблюдали».
«Массовый разрыв был интересной загадкой на протяжении десятилетий, и теперь мы обнаружили объект, который помещается только внутри него», — сказал Педро Марронетти, директор программы гравитационной физики в Национальном научном фонде. «Это невозможно объяснить, не бросив вызов нашему пониманию чрезвычайно плотной материи или тому, что мы знаем об эволюции звезд. Это наблюдение — еще один пример преобразующего потенциала области гравитационно-волновой астрономии, которая с каждым разом приносит новые открытия. новое обнаружение».
Исследования LIGO в штате Пенсильвания поддерживаются Национальным научным фондом и проводятся в рамках Института гравитации и космоса и Института вычислительной техники и данных. Преподаватели, студенты и постдоки группы LIGO штата Пенсильвания являются членами факультетов физики, астрономии и астрофизики Научного колледжа Эберли.
Краткий научный обзор открытия доступен на веб-сайте LIGO.
Дополнительная информация о гравитационно-волновых обсерваториях
LIGO финансируется Национальным научным фондом и управляется Калифорнийским технологическим институтом и Массачусетским технологическим институтом, которые задумали LIGO и возглавили проект. Финансовую поддержку проекта Advanced LIGO возглавил NSF с Германией (Общество Макса Планка), Великобританией (Совет по научно-техническим средствам) и Австралией (Австралийский исследовательский совет-OzGrav), которые взяли на себя значительные обязательства и внесли значительный вклад в проект. Около 1300 ученых со всего мира участвуют в работе в рамках научного сотрудничества LIGO, в которое входит сотрудничество GEO. Доступен список дополнительных партнеров.
Коллаборация Virgo в настоящее время состоит примерно из 520 членов из 99 институтов в 11 разных странах, включая Бельгию, Францию, Германию, Венгрию, Италию, Нидерланды, Польшу и Испанию. Европейская гравитационная обсерватория размещает детектор Virgo недалеко от Пизы в Италии и финансируется Национальным центром научных исследований во Франции, Национальным институтом ядерной физики в Италии и Nikhef в Нидерландах. Доступен список групп сотрудничества Девы. Более подробная информация доступна на веб-сайте Девы.
Последнее обновление 23 июня 2020 г.
Редкая черная дыра и коллизии Neutron Star, которые дважды замещались за 10 дней
Опубликовано
Изображение изображение, Карл Нокс/Озгрв
Изображение
Изображение, Карл Нокс/Озгрв
. Художественное представление падения нейтронной звезды в черную дыру
Паллаб Гош
Научный корреспондент
Ученые зафиксировали два столкновения нейтронной звезды с черной дырой за 10 дней.
Исследователи предсказывали, что такие столкновения будут происходить, но не знали, как часто.
Наблюдения могут означать, что некоторые представления о том, как формируются звезды и галактики, могут потребовать пересмотра.
Профессор Кардиффского университета Вивьен Рэймонд сообщила BBC News, что неожиданные результаты были «фантастическими».
«Мы должны вернуться к чертежной доске и переписать наши теории», сказал он восторженно.
«Мы снова усвоили небольшой урок. Когда мы что-то предполагаем, мы, как правило, оказываемся неправы через какое-то время. Так что мы должны держать свой разум открытым и смотреть, что говорит нам Вселенная.»
Воспроизведение этого видео невозможно
Для воспроизведения этого видео необходимо включить JavaScript в вашем браузере.
Заголовок в СМИ,
Пять причин, почему гравитационные волны имеют значение
Черные дыры — это астрономические объекты, обладающие такой сильной гравитацией, что даже свет не может покинуть их. Нейтронные звезды — это мертвые звезды, невероятно плотные. Чайная ложка вещества нейтронной звезды оценивается примерно в четыре миллиарда тонн.
Оба объекта являются космологическими монстрами, но черные дыры значительно массивнее нейтронных звезд.
При первом столкновении, которое было зафиксировано 5 января 2020 года, черная дыра массой в шесть с половиной масс нашего Солнца врезалась в нейтронную звезду, которая была в 1,5 раза массивнее нашей родительской звезды. Во втором столкновении, зафиксированном всего 10 дней спустя, черная дыра массой в 10 солнечных масс слилась с нейтронной звездой массой в две солнечные.
Когда объекты такой массивности сталкиваются, они создают рябь в ткани пространства, называемую гравитационными волнами. И именно эти колебания исследователи обнаружили.
Исследователи свежим взглядом взглянули на более ранние наблюдения, и многие из них, вероятно, были похожими несоответствующими столкновениями.
Источник изображения, GEO600
Подпись к изображению,
Большая часть научно-исследовательских работ, необходимых для прорыва, была выполнена на европейском лазерном интерферометре GEO600. обнаружили нейтронную звезду, врезавшуюся в черную дыру.
Итак, помимо завершения набора, какое значение имеет это последнее столкновение?
Это потому, что, согласно современным теориям и прошлым наблюдениям, нейтронные звезды имеют тенденцию находить и сталкиваться с другими нейтронными звездами. То же самое должно быть и с черными дырами.
На самом деле существуют факторы, уменьшающие вероятность того, что два разных объекта будут найдены вместе.
Воспроизведение этого видео невозможно
Для воспроизведения этого видео необходимо включить JavaScript в вашем браузере.
Заголовок в СМИ,
Научный корреспондент объясняет гравитационные волны и значение их открытия для науки
Но два столкновения нейтронных звезд с черными дырами, опубликованные в Astrophysical Journal Letters, могут поставить под сомнение эту общепринятую мудрость.
Вместо этого он может склоняться к другому набору теорий, которые предполагают, что черные дыры и нейтронные звезды действительно находятся рядом друг с другом. Эти альтернативные теории подразумевают, что звезды и галактики образовались иначе, чем картина, нарисованная стандартными представлениями о том, как образовался космос.
Например, за миллиарды лет звезды произвели множество строительных блоков, из которых формируются более крупные космические структуры, такие как планеты и галактики. Производство внутри звезд так называемых тяжелых элементов, таких как железо, углерод и кислород, связано с долей черных дыр и пар нейтронных звезд во Вселенной.
Сила, с которой звезды выталкивают материал внутри себя при взрыве, также связана с этим соотношением пар черных дыр и нейтронных звезд. В заключение, новое открытие предполагает, что звезды производят меньше тяжелых элементов и выталкивают их с меньшей силой, чем считалось ранее, что, в свою очередь, имеет значение для реальных наблюдений за Вселенной.
Ни одна из существующих теорий не может точно объяснить, что астрономы видят в ночном небе. Но, по словам доктора Рэймонда, многие идеи можно «подправить», чтобы они лучше соответствовали тому, что мы знаем сейчас.
Профессор Шейла Роуэн из Университета Глазго сообщила BBC News, что наблюдения за типом и частотой столкновений черных дыр и нейтронных звезд за последние шесть лет создают еще более подробную картину динамики внутри галактик.
«Все это дает нам богатую картину звездной эволюции. Это последнее наблюдение является еще одним первым для нас в нашем понимании того, что находится во Вселенной и как она стала такой, какая она есть», — сказала она.
Столкновения были обнаружены с помощью измерения волн, вызванных внезапными изменениями гравитационных сил, возникающих при столкновении двух массивных небесных тел. Это рябь в ткани самого пространства, как камень, брошенный в тихий пруд.
Эти так называемые гравитационные волны перемещаются в космосе на сотни миллионов световых лет и были обнаружены детекторами в штатах Вашингтон и Луизиана в США, а также детектором Virgo в центральной Италии. Вместе они образуют коллаборацию Advanced Light Interferometer Gravitational-Wave Observatory (ALIGO).
Воспроизведение этого видео невозможно
Для воспроизведения этого видео необходимо включить JavaScript в вашем браузере.
Медиа-заголовок,
Паллаб Гош объясняет звук гравитационной волны и компьютерную визуализацию
К тому времени, когда они достигают нас, рябь становится крошечной — меньше ширины атома.
Альберт Эйнштейн — выдающийся физик-теоретик, один из основоположников современной физики. Родился 14 марта 1879 года. Альберт Эйнштейн известен прежде всего как автор теории относительности. Эйнштейн внес также значительный вклад в создание квантовой механики, развитие статистической физики и космологии. Помимо этого, Альберт Эйнштейн является лауреатом Нобелевской премии по физике 1921 «за объяснение фотоэлектрического эффекта».
Дата рождения: 10 июля 1856
Место рождения: —
Никола Тесла — физик, инженер, изобретатель. Родился 10 июля 1856 года. Никола Тесла открыл переменный ток, флюоресцентный свет, беспроводную передачу энергии, впервые разработал принципы дистанционного управления, основы лечения токами высокой частоты, построил первые электрические часы, двигатель на солнечной энергии и многое другое, получив на свои изобретения 300 патентов в разных странах. Помимо этого, Никола Тесла изобрёл радио раньше Маркони и Попова, получил трёхфазный ток раньше Доливо-Добровольского. Вся современная электроэнергетика была бы невозможна без его открытий.
Дата рождения: 4 января 1643
Место рождения: —
Исаак Ньютон — выдающийся английский учёный, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики. Родился 4 января 1643 года. Исаак Ньютон являлся членом Лондонского королевского общества (1627), президентом (с 1703). Работы Исаака Ньютона относятся к механике, оптике, астрономии, математике. Научное творчество Ньютона сыграло исключительно важную роль в истории развития физики. По словам А.Эйнштейна, «Ньютон был первым, кто попытался сформулировать элементарные законы, которые определяют временной ход широкого класса процессов в природе с высокой степенью полноты и точности» и «… оказал своими трудами глубокое и сильное влияние на всё мировоззрение в целом». В его честь названа единица сила в Международной системе единиц — ньютон.
Дата рождения: 22 декабря 1898
Место рождения: Санкт-Петербург, Россия. Российская Федерация
Владимир Фок — выдающийся советский физик-теоретик. Родился 22 декабря 1898 года. Научная деятельность Владимира Фока лежала в таких областях физики как: квантовая механика и электродинамика, квантовая теория поля, теория многоэлектронных систем, статистическая физика, теория относительности, теория гравитации, радиофизика, математическая физика, прикладная физика, философские проблемы физики и др.
Дата рождения: 30 декабря 1906
Место рождения: Россия. Российская Федерация
Сергей Королёв — советский учёный, конструктор ракетно-космических систем, академик АН СССР. Родился 30 декабря 1906 года. Королёв является создателем советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой. Является ключевой фигурой в освоении человеком космоса. Благодаря его идеям был осуществлён запуск первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Юрия Гагарина.
Дата рождения: 15 апреля 1707
Место рождения: Швейцария
Леонард Эйлер — швейцарский, немецкий и российский математик. Родился 15 апреля 1707 года. Леонард Эйлер входит в первую пятерку величайших математиков мира и является автором более 800 трудов по математике, математическому анализу, дифференциальной геометрии, теории чисел, приближённым вычислениям, небесной механике, математической физике, оптике, баллистике, кораблестроению, теории музыки и др.
Дата рождения: 19 июня 1623
Место рождения: Франция
Блез Паскаль — французский математик, физик, литератор и философ. Родился 19 июня 1623 года. Блез Паскаль является одним из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создателем первых образцов счётной техники, автором основного закона гидростатики. Помимо этого, Блез Паскаль считается классиком французской литературы.
Дата рождения: 10 августа 1839
Место рождения: Владимир, Россия. Российская Федерация
Александр Столетов — выдающийся русский физик и электротехник. Родился 10 августа 1839 года. Александр Столетов первым получил кривую намагничивания железа (1872), систематически исследовал внешний фотоэффект, открыл первый закон фотоэффекта. Исследовал газовый разряд, критическое состояние и другие явления. Основал физическую лабораторию в Московском университете 1874 год.
Дата рождения: 22 января 1908
Место рождения: Баку, Азербайджан
Лев Ландау — легендарный советский ученый, физик-теоретик. Родился 22 января 1908 года. Лев Ландау являлся Лауреатом Нобелевской премии, медали имени Макса Планка, Ленинской и трёх Сталинских премий, Герой Социалистического Труда (1954). Член Лондонского королевского общества и академий наук Дании, Нидерландов, США (Национальной академии наук США и Американской академии искусств и наук), Французского физического общества и Лондонского физического общества.
Дата рождения: 23 апреля 1858
Место рождения: Германия
Макс Планк — известный немецкий физик. Родился 23 апреля 1858 года. Макс Планк считается одним из основателей квантовой теории. Помимо этого, Макс Планк исследовал термодинамику. В 1900 году научно обосновал понятие «черное тело», ввёл представление о квантовой природе излучения и т.д.
Дата рождения: 15 марта 1930
Место рождения: —
…Десятилетним мальчиком я прочитал замечательную книгу Вениамина Каверина «Два капитана». И всю последующую жизнь я следовал принципу ее главного героя Сани Григорьева: «Бороться и искать, найти и не сдаваться». Правда, очень важно при этом понимать, за что ты берешься».
Дата рождения: 13 июня 1831
Место рождения: —
Джеймс Максвелл — выдающийся английский физик, создатель классической электродинамики, один из основателей статистической физики. Родился 13 июня 1831 года. Джеймс Максвелл известен как автор представлений о токе смещения и уравнений Максвелла, распределения Максвелла, демона Максвелла, автор принципа цветной фотографии и др.
Дата рождения: 22 сентября 1791
Место рождения: Лондон, Великобритания
Майкл Фарадей — выдающийся британский ученый, физик, физико-химик. Родился 22 сентября 1791 года. Майкл Фарадей является одним из основоположников учения об электромагнитном поле. В 1832 году Майкл Фарадей открывает электрохимические законы, которые ложатся в основу нового раздела науки — электрохимии, имеющего сегодня огромное количество технологических приложений.
Дата рождения: 7 октября 1885
Место рождения: Копенгаген, Дания
Бор Нильс — выдающийся датский ученый, физик. Родился 7 октября 1885 года. Бор Нильс является одним из создателей современной физики. Автор основополагающих трудов по квантовой механике, теории атома, атомного ядра, ядерным реакциям. Лауреат Нобелевской премии по физике 1922 года.
Дата рождения: 30 августа 1871
Место рождения: Спринг Грув, Новая Зеландия
Эрнест Резерфорд — выдающийся британский физик, Нобелевский лауреат 1908 года. Родился 30 августа 1871 года. Эрнест Резерфорд — один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы, ин. ч.-к. РАН (1922), поч.ч. АН СССР (1925). Дир. Кавендишской лаборатории (с 1919). Открыл (1899) альфа- и бета-лучи и установил их природу. Создал (1903, совм. с Ф. Содди) теорию радиоактивности. Предложил (1911) планетарную модель атома. Осуществил (1919) первую исскуств. ядерную реакцию. Предсказал (1921) существование нейтрона.
Дата рождения: 8 марта 1914
Место рождения: Белоруссия
Яков Зельдович — выдающийся советский физик и физико-химик, академик. Родился 8 марта 1914 года в Минске. Яков Зельдович занимался теоретической астрофизикой и космологией. Стал одним из создателей релятивистской астрофизики – новой области науки, в которой общая теория относительности применяется к астрофизическим объектам. Кроме того, Яков Зельдович является одним из создателей атомной бомбы (29 августа 1949) и водородной бомбы (1953) в СССР.
Дата рождения: 2 января 1822
Место рождения: Германия
Благодаря ясности изложения Клаузиуса механическая теория тепла в самом начале своего развития стала применяться к объяснению явлений из совершенно другой области научного знания. Так, в 1867 г. устанавливается аналогия между испарением и разложением химических соединений.
Дата рождения: 24 мая 1929
Место рождения: Пенза, Россия. Российская Федерация
Юрий Попов — выдающийся советский и российский физик. Родился 24 мая 1929 года. Юрий Попов является специалистом по физике полупроводников и квантовой радиофизике. С 1993 года Юрий Попов возглавляет лабораторию оптоэлектроники ФИАН имени П. Н. Лебедева.
Дата рождения: 29 января 1926
Место рождения: —
Абдус Салам — выдающийся пакистанский ученый, физик-теоретик. Родился 29 января 1926 года. Абдус Салам является лауреатом Нобелевской премии по физике 1979 года за вклад в построение объединённой теории слабых и электромагнитных взаимодействий между элементарными частицами, в том числе за предсказание слабых нейтральных токов (совместно с С. Вайнбергом и Ш. Глэшоу).
Дата рождения: 11 июля 1916
Место рождения: Австралия
Русский физик Александр Михайлович Прохоров, сын Михаила Ивановича Прохорова и Марии Ивановны (в девичестве Михайловой) Прохоровой, родился в Атертоне (Австралия), куда его семья перебралась в 1911 г. после побега родителей Прохорова из сибирской ссылки. После Октябрьской революции семья Прохоровых в 1923 г. возвратилась в Советский Союз. Окончив с отличием физический факультет Ленинградского государственного университета (1939), П. поступает в аспирантуру в Лабораторию колебаний Физического института АН СССР им. П.Н. Лебедева в Москве. Здесь он изучает распространение радиоволн над земной поверхностью и вместе с одним из своих руководителей, физиком В.В. Мигулиным, разрабатывает новый метод использования интерференции радиоволн для исследования ионосферы – одного из верхних слоев атмосферы.
Великие физики и их открытия||year|IMAGESNAMESvelikie-fiziki-i-ih-otkritiya/IMAGESNAMES
Физика – одна из важнейших наук, изучаемых человеком. Ее присутствие заметно во всех сферах жизни, иногда открытия даже меняют ход истории. Поэтому великие физики так интересны и значимы для людей: их работа актуальна даже по прошествии многих веков после их смерти. Каких ученых стоит знать в первую очередь?
sadržaj
Андре-Мари Ампер
Роберт Бойль
Нильс Бор
Макс Борн
Галилео Галилей
Исаак Ньютон
Христиан Гюйгенс
Джеймс Максвелл
Альберт Эйнштейн
Андре-Мари Ампер
Французский физик появился на свет в семье коммерсанта из Лиона. Библиотека родителей была полна трудов ведущих ученых, писателей и философов. С детства Андре увлекался чтением, что помогло ему обрести глубокие знания. К двенадцати годам мальчик уже изучил основы высшей математики, а в следующем году представил свои работы в Лионскую Академию. Вскоре он начал давать частные уроки, а с 1802-го трудился преподавателем физики и химии, сначала в Лионе, а затем и в Политехнической школе Парижа. Через десять лет его избрали членом Академии наук. Имена великих физиков нередко связаны с понятиями, изучению которых они посвятили жизнь, и Ампер не исключение. Он занимался проблемами электродинамики. Единица силы электрического тока измеряется в амперах. Кроме того, именно ученый ввел многие используемые и сейчас термины. Например, это определения «гальванометр», «напряжение», «электрический ток» и многие другие.
Роберт Бойль
Многие великие физики вели свою работу во времена, когда техника и наука были практически в зачаточном состоянии, и, несмотря на это, добивались успеха. Например, Роберт Бойль, уроженец Ирландии. Он занимался разнообразными физическими и химическими экспериментами, развивая атомистическую теорию. В 1660 году ему удалось открыть закон изменения объема газов в зависимости от давления. Многие великие ученые физики его времени не имели представления об атомах, а Бойль не только был убежден в их существовании, но и сформировал несколько связанных с ними понятий, например «элементы» или «первичные корпускулы». В 1663 году ему удалось изобрести лакмус, а в 1680-м он первым предложил способ получения фосфора из костей. Бойль являлся членом Лондонского королевского общества и оставил после себя множество научных трудов.
Нильс Бор
Нередко великие физики оказывались значимыми учеными и в других сферах. Например, Нильс Бор также был и химиком. Член Датского королевского общества наук и ведущий ученый двадцатого века, Нильс Бор родился в Копенгагене, где и получил высшее образование. Некоторое время сотрудничал с английскими физиками Томсоном и Резерфордом. Научные работы Бора стали основой для создания квантовой теории. Многие великие физики впоследствии работали в направлениях, изначально созданных Нильсом, например, в некоторых областях теоретической физики и химии. Мало кто знает, но он также был первым ученым, заложившим основы периодический системы элементов. В 1930-х гг. сделал немало важнейших открытий в атомной теории. За достижения был отмечен Нобелевской премией по физике.
Макс Борн
Многие великие ученые-физики были родом из Германии. Например, Макс Борн родился в Бреслау, в семье профессора и пианистки. Он с детства увлекался физикой и математикой и поступил в Геттингенский университет для их изучения. В 1907 году Макс Борн защитил диссертацию, посвященную устойчивости упругих тел. Как и другие великие ученые-физики того времени, например Нильс Бор, Макс сотрудничал со специалистами Кембриджа, а именно с Томсоном. Вдохновляли Борна и идеи Эйнштейна. Макс занимался исследованием кристаллов и разработал несколько аналитических теорий. Кроме того, Борн создал математическую основу квантовой теории. Как и другие физики, Великой Отечественной войны антимилитарист Борн категорически не хотел, и в годы сражений ему пришлось эмигрировать. Впоследствии он выступит с осуждением разработок ядерного оружия. За все свои достижения Макс Борн получил Нобелевскую премию, а также был принят во многие научные академии.
Галилео Галилей
Некоторые великие физики и их открытия связаны со сферой астрономии и естествознания. К примеру, Галилей, итальянский ученый. Обучаясь медицине в университете Пизы, он ознакомился с физикой Аристотеля и принялся читать древних математиков. Увлекшись этими науками, бросил учебу и занялся сочинением «Маленьких весов» — работы, которая помогала определять массу металлических сплавов и описывала центры тяжести фигур. Галилей прославился среди итальянских математиков и получил место на кафедре в Пизе. Через какое-то время он стал придворным философом герцога Медичи. В своих работах он занимался исследованиями принципов равновесия, динамики, падения и движения тел, а также прочности материалов. В 1609 году построил первый телескоп, дающий трехкратное увеличение, а затем – и с тридцатидвухкратным. Его наблюдения дали информацию о поверхности Луны и размерах звезд. Галилей обнаружил спутники Юпитера. Его открытия произвели фурор в научной сфере. Великий физик Галилей был не слишком одобрен церковью, и это определило отношение к нему в обществе. Тем не менее, он продолжил работу, что стало поводом для доноса в инквизицию. Ему пришлось отказаться от своих учений. Но все же через несколько лет трактаты о вращении Земли вокруг Солнца, созданные на основе идей Коперника, были опубликованы: с пояснением, что это лишь гипотеза. Так, важнейший вклад ученого был сохранен для общества.
Исаак Ньютон
Изобретения и высказывания великих физиков часто становятся своего рода метафорами, но легенда про яблоко и закон тяготения известнее всех. Каждому знаком Исаак Ньютон, герой этой истории, согласно которой он и открыл закон тяготения. Кроме того, ученый разработал интегральное и дифференциальное исчисление, стал изобретателем зеркального телескопа и написал немало фундаментальных трудов по оптике. Современные физики считают его создателем классической науки. Ньютон родился в бедной семье, обучался в простой школе, а затем в Кембридже, параллельно работая слугой, чтобы оплатить учебу. Уже в ранние годы к нему пришли идеи, которые в будущем станут основой для изобретения систем исчислений и открытия закона тяготения. В 1669 году он стал преподавателем кафедры, а в 1672-м – членом Лондонского королевского общества. В 1687 году был опубликован важнейший труд под названием «Начала». За неоценимые достижения в 1705 году Ньютону даровали дворянство.
Христиан Гюйгенс
Как и многие другие великие люди, физики нередко являлись талантливыми в разных сферах. Например, Христиан Гюйгенс, уроженец Гааги. Его отец был дипломатом, ученым и литератором, сын получил прекрасное образование в юридической сфере, но увлекся математикой. Кроме того, Христиан прекрасно говорил на латыни, умел танцевать и ездить верхом, музицировал на лютне и клавесине. Еще в детстве он сумел самостоятельно построить себе токарный станок и работал на нем. В университетские годы Гюйгенс переписывался с парижским математиком Мерсенном, что сильно повлияло на юношу. Уже в 1651 году он опубликовал труд о квадратуре круга, эллипса и гиперболы. Его работы позволили ему обрести репутацию прекрасного математика. Затем он заинтересовался и физикой, написал несколько трудов о сталкивающихся телах, которые серьезно повлияли на представления современников. Кроме того, он сделал вклад в оптику, сконструировал телескоп и даже написал работу о расчетах в азартной игре, связанных с теорией вероятности. Все это делает его выдающейся фигурой в истории науки.
Джеймс Максвелл
Великие физики и их открытия заслуживают всяческого интереса. Так, Джеймс-Клерк Максвелл добился впечатляющих результатов, с которым стоит ознакомиться всякому. Он стал основоположником теорий электродинамики. Ученый родился в дворянской семье и получил образование в университетах Эдинбурга и Кембриджа. За достижения был принят в Лондонское королевское общество. Максвелл открыл Кавендишскую лабораторию, которая была оборудована по последнему слову техники для проведения физических экспериментов. В ходе работы Максвелл изучал электромагнетизм, кинетическую теорию газов, вопросы цветного зрения и оптики. Проявил себя и как астроном: именно он установил, что кольца Сатурна устойчивы и состоят из не связанных частиц. Занимался также изучением динамики и электричества, оказав серьезное влияние на Фарадея. Исчерпывающие трактаты о многих физических явлениях до сих пор считаются актуальными и востребованными в научной среде, делая Максвелла одним из величайших специалистов в данной сфере.
Альберт Эйнштейн
Будущий ученый родился в Германии. С детства Эйнштейн любил математику, философию, увлекался чтением научно-популярных книг. За образованием Альберт отправился в технологический институт, где изучал любимую науку. В 1902 году стал сотрудником патентного бюро. За годы работы там он опубликует несколько успешных научных работ. Первые его труды связаны с термодинамикой и взаимодействием между молекулами. В 1905 году одна из работ была принята как диссертация, и Эйнштейн стал доктором наук. Альберту принадлежали множество революционных идей об энергии электронов, природе света и фотоэффекте. Самой важной стала теория относительности. Выводы Эйнштейна преобразили представления человечества о времени и пространстве. Абсолютно заслуженно он был отмечен Нобелевской премией и признан во всем научном мире.
Dijelite na društvenim mrežama:
Povezan
Биография Дмитрия Нагиева: долгий путь к успеху
Что такое эффект Хатчисона и можно ли его повторить
Картина Кустодиева `Масленица`, другие известные работы и биография художника
Великие художники мира. Имена и произведения
Интересные высказывания великих людей: об общественном порядке, об обществе, свободе и отношениях
Известные экономисты в истории человечества
Музей Эйнштейна (Ярославль). Описание, отзывы
Великие математики и их открытия
Научные открытия и изобретения в Средние века. Наука в Средние века
Нобелевские лауреаты России и СССР по физике, экономике и литературе
Каковы достижения русской науки начала 20 века? Научные открытия 20 века
Образование в 17 веке в России: коротко о главных аспектах
Павел Флоренский: биография
Краткая история развития зоологии. Основные этапы развития зоологии
Размер Нобелевской премии. Нобелевская премия: история возникновения
Лауреаты Нобелевской премии по физике: список. Российские физики — лауреаты Нобелевской премии
Самые известные ученые-математики. Женщины-математики
Самые известные ученые мира и России. Кто самый известный ученый в мире?
Известные математики и их достижения
Известные физики. Знаменитые физики-ядерщики
Великие математики России и их открытия
Кому и за что вручали Нобелевские премии по физике
5 октября 2021, 07:17
Нобелевская премия
ТАСС-ДОСЬЕ. 5 октября в Стокгольме (Швеция) будет объявлен лауреат Нобелевской премии по физике.
ТАСС подготовил материал об этой награде.
Присуждение премии и выдвижение кандидатов
Согласно завещанию Альфреда Нобеля, премия по физике должна вручаться тому, «кто сделает наиболее важное открытие или изобретение» в этой области. Премию присуждает Шведская королевская академия наук. Ее рабочий орган — Нобелевский комитет по физике, состоящий из пяти — шести членов, избираемых Академией на три года.
Правом выдвигать кандидатов на премию обладают ученые разных стран, включая членов Шведской королевской академии наук и лауреатов Нобелевской премии по физике, которые получили специальные приглашения от комитета. Предлагать кандидатов можно с сентября года, предшествующего году присуждения премии, до 31 января следующего года. Затем Нобелевский комитет с помощью научных экспертов отбирает наиболее достойные кандидатуры, а в начале октября Академия большинством голосов выбирает лауреата.
Лауреаты
Первым премию по физике в 1901 году получил Вильям Рентген (Германия) за открытие излучения, названного его именем. В числе наиболее известных лауреатов Джозеф Томсон (Великобритания), отмеченный в 1906 году за «исследования прохождения электричества через газы»; Альберт Эйнштейн (двойное гражданство Германии и Швейцарии), получивший премию в 1921 году за открытие закона фотоэффекта; Нильс Бор (Дания), награжденный в 1922 году за исследования атома; Джон Бардин (США), двукратный обладатель премии — в 1956 году за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта и 1972 году за создание теории сверхпроводимости. На сегодняшний день в списке награжденных 215 человек (с учетом двух премий Джона Бардина), из них четыре женщины: французская и польская ученая Мария Кюри в 1903 году получила награду за изучение явления радиоактивности; американка Мария Гопперт-Майер — в 1963 году за работы в области структуры атомного ядра; канадка Донна Стрикленд — в 2018 году за изобретение «метода генерирования ультракоротких оптических импульсов высокой интенсивности»; американка Андреа Гез — в 2020 году за открытие сверхмассивного компактного объекта в центре галактики (все они разделили награду с другими учеными).
Несколько раз премию получали отец и сын. Так, в 1915 году это англичане Уильям и Лоуренс Брэгг, они были отмечены «за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей». Швед Карл Сигбан был награжден в 1924 году за открытия в сфере рентгеновской спектроскопии, а его сын Кай Сигбан — в 1981 году за вклад в развитие электронной спектроскопии высокого разрешения. В 1937 году Джордж Томсон, сын лауреата 1906 года, получил эту награду «за открытие дифракции электронов на кристаллах». Сын Нильса Бора, Ааге Бор, в 1975 году был удостоен награды за работы в области ядерной физики.
Среди лауреатов 12 советских и российских физиков, а также ученых, родившихся и получивших образование в СССР и впоследствии принявших другое гражданство. В 1958 году премией были удостоены Павел Черенков, Илья Франк и Игорь Тамм за открытие излучения заряженных частиц, движущихся со сверхсветовой скоростью. Лев Ландау в 1962 году стал лауреатом за теории конденсированных сред и жидкого гелия (ввиду того что Ландау находился в больнице после тяжелых травм, полученных в автокатастрофе, премия была вручена ему в Москве послом Швеции в СССР вскоре после церемонии в Стокгольме). Николай Басов и Александр Прохоров были удостоены награды в 1964 году за создание квантового усилителя — мазера.
В 1978 году Петр Капица был награжден за открытия в физике низких температур. В 2000 году лауреатом стал Жорес Алфёров за разработки в полупроводниковой технике. В 2003 году Виталий Гинзбург и Алексей Абрикосов (родился в Москве в 1928 году, эмигрировал в США в 1991 году, получил американское гражданство в 1999 году) были отмечены премией за основополагающие работы по теории сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей. В 2010 году премию получили Андре Гейм и Константин Новосёлов, которые проводили эксперименты с двумерным материалом графеном (Гейм родился в 1958 году в Сочи, в 1990 году покинул СССР, получил гражданство Нидерландов; Константин Новосёлов родился в 1974 году в Нижнем Тагиле, в 1999 году уехал в Нидерланды, где начал работать с Геймом, позже ему было предоставлено гражданство Великобритании).
Статистика
В 1901-2020 годах премия по физике присуждалась 114 раз (в 1916, 1931, 1934, 1940-1942 годах не удавалось найти достойного кандидата). 32 раза премия была поделена между двумя лауреатами и 35 — между тремя. Средний возраст лауреатов — 55 лет. До сих пор самым молодым обладателем премии по физике остается 25-летний англичанин Лоуренс Брэгг (1915), а самым пожилым — 96-летний американец Артур Ашкин (2018).
Теги:
ШвецияНобелевская премия
величайших неопределенных физиков | Известные физики Великобритании
Самые известные
Эта страница содержит список величайших физиков. Набор данных пантеона содержит 717 физиков, 84 из которых родились в Соединенном Королевстве. Это делает Соединенное Королевство третьим местом рождения физиков после США и Германии.
Топ-10
Пантеон считает следующих людей 10-кой самых легендарных физиков всех времен. Этот список известных физиков отсортирован по HPI (индексу исторической популярности) — показателю, который объединяет информацию о популярности биографии в Интернете. Посетите страницу рейтинга, чтобы просмотреть весь список физиков.
1. Исаак Ньютон (1643–1726)
С HPI 98,35 Исаак Ньютон является самым известным физиком. Его биография переведена в Википедии на 220 языков.
Сэр Исаак Ньютон (25 декабря 1642 – 20 марта 1726/27) был английским математиком, физиком, астрономом, алхимиком, теологом и писателем (описанным в свое время как «натурфилософ»), широко признанным одним из величайших математиков и физиков и среди самых влиятельных ученых всех времен. Он был ключевой фигурой в философской революции, известной как Просвещение. Его книга «Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica» («Математические принципы натуральной философии»), впервые опубликованная в 1687 г., установила классическую механику. Ньютон также внес основополагающий вклад в оптику и разделяет заслуги с немецким математиком Готфридом Вильгельмом Лейбницем за разработку исчисления бесконечно малых. В «Началах» Ньютон сформулировал законы движения и всемирного тяготения, которые сформировали господствующую научную точку зрения, пока не были вытеснены теорией относительности. Ньютон использовал свое математическое описание гравитации для вывода кеплеровских законов движения планет, учета приливов, траекторий комет, прецессии точек равноденствия и других явлений, устраняя сомнения в гелиоцентричности Солнечной системы. Он продемонстрировал, что движение объектов на Земле и небесных тел можно объяснить одними и теми же принципами. Вывод Ньютона о том, что Земля представляет собой сплюснутый сфероид, впоследствии был подтвержден геодезическими измерениями Мопертюи, Ла Кондамина и других, убедивших большинство европейских ученых в превосходстве ньютоновской механики над более ранними системами. Ньютон построил первый практический телескоп-рефлектор и разработал сложную теорию цвета, основанную на наблюдении, что призма разделяет белый свет на цвета видимого спектра. Его работы о свете были собраны в его очень влиятельной книге «Оптика», опубликованной в 1704 году. Он также сформулировал эмпирический закон охлаждения, сделал первый теоретический расчет скорости звука и ввел понятие ньютоновской жидкости. В дополнение к своим работам по исчислению Ньютон как математик внес свой вклад в изучение степенных рядов, обобщил биномиальную теорему на нецелые показатели, разработал метод аппроксимации корней функции и классифицировал большинство кубических плоских кривых. Ньютон был научным сотрудником Тринити-колледжа и вторым лукасовским профессором математики в Кембриджском университете. Ньютон был набожным, но неортодоксальным христианином, который в частном порядке отвергал доктрину Троицы. Он отказался принять священный сан в англиканской церкви, в отличие от большинства преподавателей Кембриджа того времени. Помимо работы над математическими науками, Ньютон посвятил большую часть своего времени изучению алхимии и библейской хронологии, но большая часть его работ в этих областях оставалась неопубликованной еще долгое время после его смерти. Политически и лично связанный с партией вигов, Ньютон два коротких срока был членом парламента от Кембриджского университета в 1689 году.–1690 и 1701–1702 гг. Он был посвящен в рыцари королевой Анной в 1705 году и провел последние три десятилетия своей жизни в Лондоне, служа начальником (1696–1699) и магистром (1699–1727) Королевского монетного двора, а также президентом Королевского общества (1703). –1727).
2. Стивен Хокинг (1942–2018)
С HPI 86,45 Стивен Хокинг занимает второе место среди самых известных физиков. Его биография переведена на 139 языков.
Стивен Уильям Хокинг (8 января 1942 — 14 марта 2018) был английским физиком-теоретиком, космологом и писателем, который на момент своей смерти был директором по исследованиям в Центре теоретической космологии Кембриджского университета. Между 19В 79-м и 2009-м он был Лукасовским профессором математики в Кембриджском университете, который многие считают одной из самых престижных академических должностей в мире. Хокинг родился в Оксфорде в семье врачей. В октябре 1959 года, в возрасте 17 лет, он начал свое университетское образование в Университетском колледже Оксфорда, где получил первую степень бакалавра в области физики. В октябре 1962 года он начал свою аспирантуру в Тринити-холле Кембриджского университета, где в марте 1966 года получил степень доктора философии в области прикладной математики и теоретической физики, специализируясь на общей теории относительности и космологии. В 19В возрасте 63 лет, в возрасте 21 года, у Хокинга была диагностирована медленно прогрессирующая форма заболевания двигательных нейронов с ранним началом (боковой амиотрофический склероз, сокращенно БАС), которая постепенно, на протяжении десятилетий, парализовала его. После потери речи он общался через устройство, генерирующее речь, сначала с помощью ручного переключателя, а затем с помощью единственной щечной мышцы. Научные работы Хокинга включали сотрудничество с Роджером Пенроузом над теоремами гравитационной сингулярности в рамках общих теория относительности и теоретическое предсказание того, что черные дыры испускают излучение, часто называемое излучением Хокинга. Первоначально излучение Хокинга вызывало споры. К концу 1970-х годов и после публикации дальнейших исследований это открытие было широко признано крупным прорывом в теоретической физике. Хокинг был первым, кто изложил теорию космологии, объясняемую объединением общей теории относительности и квантовой механики. Он был ярым сторонником многомировой интерпретации квантовой механики. Хокинг добился коммерческого успеха благодаря нескольким научно-популярным работам, в которых он обсуждал свои теории и космологию в целом. Его книга «Краткая история времени» продержалась в списке бестселлеров «Санди таймс» рекордные 237 недель. Хокинг был членом Королевского общества, пожизненным членом Папской академии наук и обладателем Президентской медали свободы, высшей гражданской награды в Соединенных Штатах. В 2002 году Хокинг занял 25-е место в рейтинге 100 величайших британцев, проведенном BBC. Он умер 14 марта 2018 года в возрасте 76 лет, прожив более 50 лет с болезнью двигательных нейронов.
3. Майкл Фарадей (1791–1867)
С HPI 84,47 Майкл Фарадей является третьим по известности физиком. Его биография переведена на 141 язык.
Майкл Фарадей (; 22 сентября 1791 — 25 августа 1867) был английским ученым, внесшим вклад в изучение электромагнетизма и электрохимии. Его главные открытия включают принципы, лежащие в основе электромагнитной индукции, диамагнетизма и электролиза. Хотя Фарадей не получил формального образования, он был одним из самых влиятельных ученых в истории. Именно своими исследованиями магнитного поля вокруг проводника с постоянным током Фарадей заложил основу понятия электромагнитного поля в физике. Фарадей также установил, что магнетизм может влиять на лучи света и что между этими двумя явлениями существует глубинная связь. Точно так же он открыл принципы электромагнитной индукции, диамагнетизма и законы электролиза. Его изобретения электромагнитных вращающихся устройств легли в основу технологии электродвигателей, и во многом благодаря его усилиям электричество стало практичным для использования в технике. Будучи химиком, Фарадей открыл бензол, исследовал клатратный гидрат хлора, изобрел раннюю форму горелки Бунзена и системы степеней окисления, а также популярной терминологии, такой как «анод», «катод», «электрод» и «ион». В конечном итоге Фарадей стал первым и выдающимся фуллеровским профессором химии в Королевском институте на всю жизнь. Фарадей был превосходным экспериментатором, излагавшим свои идеи ясным и простым языком; его математические способности, однако, не доходили до тригонометрии и ограничивались простейшей алгеброй. Джеймс Клерк Максвелл взял работы Фарадея и других и обобщил их в систему уравнений, которая принята за основу всех современных теорий электромагнитных явлений. Об использовании Фарадеем силовых линий Максвелл писал, что они показывают, что Фарадей «на самом деле был математиком очень высокого порядка, от которого математики будущего могут получить ценные и плодотворные методы». В его честь названа единица измерения емкости в системе СИ: фарад. Альберт Эйнштейн держал фотографию Фарадея на стене своего кабинета вместе с фотографиями Артура Шопенгауэра и Джеймса Клерка Максвелла. Физик Эрнест Резерфорд заявил: «Если мы примем во внимание масштабы и размах его открытий и их влияние на прогресс науки и промышленности, то нет слишком большой чести, чтобы отдать память Фарадею, одному из величайших научных первооткрывателей всех времен». время.»
4. Роберт Гук (1635 — 1703)
С HPI 81,43 Роберт Гук является 4-м самым известным физиком. Его биография переведена на 89 языков.
Роберт Гук FRS (; 18 июля 1635 — 3 марта 1703) был английским эрудитом, работавшим ученым и архитектором, который с помощью микроскопа первым визуализировал микроорганизм. Обедневший научный исследователь в молодости, он обрел богатство и уважение, выполнив более половины архитектурных изысканий после великого лондонского пожара 1666 года. Гук также был членом Королевского общества и с 1662 года был его куратором экспериментов. Гук также был профессором геометрии в Грешем-колледже. В качестве помощника ученого-физика Роберта Бойля Гук построил вакуумные насосы, использовавшиеся в экспериментах Бойля по газовому закону, и сам проводил эксперименты. В 1673 году Гук построил самый ранний григорианский телескоп, а затем наблюдал за вращением планет Марса и Юпитера. Книга Гука 1665 года « Микрография» , в которой он ввел термин «клетка», стимулировала микроскопические исследования. Исследуя оптику, в частности преломление света, он вывел волновую теорию света. И это первая зафиксированная гипотеза теплового расширения материи, состава воздуха из мелких частиц на больших расстояниях и тепла как энергии. В физике он аппроксимировал экспериментальное подтверждение того, что гравитация подчиняется закону обратных квадратов, и впервые выдвинул гипотезу о такой связи и в движении планет, принцип, развитый и формализованный Исааком Ньютоном в законе всемирного тяготения Ньютона. Приоритет этого понимания способствовал соперничеству между Гуком и Ньютоном, которые, таким образом, противодействовали наследию Гука. В геологии и палеонтологии Гук создал теорию земного шара, оспорил буквально библейский взгляд на возраст Земли, выдвинул гипотезу о вымирании видов и утверждал, что окаменелости на вершинах холмов и гор поднялись в результате геологических процессов. Таким образом, наблюдая микроскопические окаменелости, Гук предвосхитил теорию биологической эволюции. Новаторская работа Гука в области топографической съемки и составления карт помогла разработать первую современную карту в форме плана, хотя его план системы сетки для Лондона был отклонен в пользу восстановления существующих маршрутов. Тем не менее, Гук сыграл ключевую роль в разработке для Лондона набора средств контроля планирования, которые остаются влиятельными. В последнее время его называли «английским Леонардо».
5. Джеймс Прескотт Джоуль (1818 — 1889)
Имея HPI 80,86, Джеймс Прескотт Джоуль является 5-м самым известным физиком. Его биография переведена на 113 языков.
Джеймс Прескотт Джоуль (; 24 декабря 1818 — 11 октября 1889) был английским физиком, математиком и пивоваром, родившимся в Солфорде, Ланкашир. Джоуль изучал природу теплоты и обнаружил ее связь с механической работой (см. энергия). Это привело к закону сохранения энергии, который, в свою очередь, привел к развитию первого закона термодинамики. Его именем названа производная единица измерения энергии в системе СИ — джоуль. Вместе с лордом Кельвином он разработал абсолютную термодинамическую шкалу температур, которая стала называться шкалой Кельвина. Джоуль также наблюдал магнитострикцию и нашел зависимость между током, протекающим через резистор, и рассеиваемой теплотой, которую также называют первым законом Джоуля. Его эксперименты по преобразованию энергии были впервые опубликованы в 1843 г.
6. Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879)
С HPI 79,87 Джеймс Клерк Максвелл занимает 6-е место среди самых известных физиков. Его биография переведена на 124 языка.
Джеймс Клерк Максвелл (13 июня 1831 — 5 ноября 1879) был шотландским математиком и ученым, ответственным за классическую теорию электромагнитного излучения, которая была первой теорией, описывающей электричество, магнетизм и свет как различные проявления одного и того же явления. Уравнения Максвелла для электромагнетизма были названы «вторым великим объединением в физике», где первое было реализовано Исааком Ньютоном. Опубликовав в 1865 году «Динамическую теорию электромагнитного поля», Максвелл продемонстрировал, что электрические и магнитные поля распространяются в пространстве как волны, движущиеся со скоростью света. Он предположил, что свет представляет собой волнистость в той же среде, которая является причиной электрических и магнитных явлений. Объединение световых и электрических явлений привело его к предсказанию существования радиоволн. Максвелл также считается основателем современной области электротехники. Он помог разработать распределение Максвелла-Больцмана, статистическое средство описания аспектов кинетической теории газов. Он также известен тем, что представил первую долговечную цветную фотографию в 1861 году и за свою основополагающую работу по анализу жесткости стержневых каркасов (ферм), подобных тем, что используются во многих мостах. Его открытия помогли открыть эру современной физики, заложив основу для таких областей, как специальная теория относительности и квантовая механика. Многие физики считают Максвелла 19-йученый 19-го века, оказавший наибольшее влияние на физику 20-го века. Многие считают, что его вклад в науку не уступает вкладу Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна. В опросе тысячелетия — опросе 100 самых выдающихся физиков — Максвелл был признан третьим величайшим физиком всех времен, уступая только Ньютону и Эйнштейну. К столетию со дня рождения Максвелла Эйнштейн описал работу Максвелла как «самую глубокую и самую плодотворную, которую физика пережила со времен Ньютона». Эйнштейн, когда он посетил Кембриджский университет в 1922, его хозяин сказал, что он совершил великие дела, потому что стоял на плечах Ньютона; Эйнштейн ответил: «Нет, я стою на плечах Максвелла».
7. Уильям Гилберт (1544–1603)
С HPI 73,61 Уильям Гилберт занимает 7-е место среди самых известных физиков. Его биография переведена на 60 различных языков.
Уильям Гилберт (; 24 мая 1544? — 30 ноября 1603), также известный как Гилберд, был английским врачом, физиком и естествоиспытателем. Он страстно отвергал как преобладающую аристотелевскую философию, так и схоластический метод университетского преподавания. Сегодня его помнят в основном за его книгу De Magnete (1600 г.). Единица магнитодвижущей силы, также известная как магнитный потенциал, была названа в его честь Гилбертом.
8. Поль Дирак (1902–1984)
С HPI 73,53 Поль Дирак занимает 8-е место среди самых известных физиков. Его биография переведена на 98 языков.
Поль Адриен Морис Дирак (8 августа 1902 — 20 октября 1984) был английским физиком-теоретиком, который считается одним из самых значительных физиков 20-го века. Он был лукасовским профессором математики в Кембриджском университете, профессором физики в Университете штата Флорида и Университете Майами, а также 1933 Лауреат Нобелевской премии. Дирак внес фундаментальный вклад в раннее развитие как квантовой механики, так и квантовой электродинамики. Среди других открытий он сформулировал уравнение Дирака, описывающее поведение фермионов, и предсказал существование антиматерии. Дирак разделил Нобелевскую премию по физике 1933 года с Эрвином Шредингером «за открытие новых продуктивных форм атомной теории». Он также внес значительный вклад в согласование общей теории относительности с квантовой механикой. Друзья и коллеги считали Дирака необычным человеком. В 1926 письма Паулю Эренфесту Альберт Эйнштейн написал о Дираке: «У меня проблемы с Дираком. Это балансирование на головокружительном пути между гением и безумием ужасно». В другом письме об эффекте Комптона он писал: «Я совсем не понимаю Дирака».
9. Дж. Дж. Томсон (1856–1940)
С HPI 73,01 Дж. Дж. Томсон занимает 9-е место среди самых известных физиков. Его биография переведена на 99 языков.
Сэр Джозеф Джон Томсон (18 декабря 1856 г. — 30 августа 19 г.40) был британским физиком и лауреатом Нобелевской премии по физике, которому приписывают открытие электрона, первой открытой субатомной частицы. В 1897 году Томсон показал, что катодные лучи состоят из ранее неизвестных отрицательно заряженных частиц (теперь называемых электронами), которые, по его расчетам, должны иметь тела, намного меньшие, чем атомы, и очень большое отношение заряда к массе. Томсону также приписывают обнаружение первых свидетельств существования изотопов стабильного (нерадиоактивного) элемента в 1913 году в рамках его исследования состава канальных лучей (положительных ионов). Его эксперименты по определению природы положительно заряженных частиц с Фрэнсисом Уильямом Астоном были первым использованием масс-спектрометрии и привели к развитию масс-спектрографа. Томсон был награжден 19-й премией.06 Нобелевская премия по физике за работу по проводимости электричества в газах. Томсон также был учителем, и несколько его подопечных также стали лауреатами Нобелевской премии.
10. Томас Янг (1773–1829)
С HPI 72,42 Томас Янг занимает 10-е место среди самых известных физиков. Его биография переведена на 67 языков.
Томас Янг FRS (13 июня 1773 г. — 10 мая 1829 г.) был британским эрудитом, внесшим заметный вклад в области зрения, света, механики твердых тел, энергии, физиологии, языка, музыкальной гармонии и египтологии. Он сыграл важную роль в расшифровке египетских иероглифов, в частности Розеттского камня. Янга называют «Последним человеком, который знал все». Его работы повлияли на работы Уильяма Гершеля, Германа фон Гельмгольца, Джеймса Клерка Максвелла и Альберта Эйнштейна. Юнгу приписывают создание волновой теории света, в отличие от корпускулярной теории Исаака Ньютона. Впоследствии работа Янга была поддержана работой Огюстена-Жана Френеля.
Люди
Пантеон насчитывает 88 человек, классифицированных как физики, родившихся между 1544 и 1988 годами. Из этих 88 14 (15,91%) живы до сих пор. Среди самых известных ныне живущих физиков Роджер Пенроуз, Питер Хиггс и Энтони Джеймс Леггетт. Среди самых известных умерших физиков Исаак Ньютон, Стивен Хокинг и Майкл Фарадей. По состоянию на апрель 2022 года в Пантеон добавлено 4 новых физика, включая Джулиана Барбура, Чарльза Благдена и Джеффри Голдстоуна.
Living Physicics
Go To All Rankings
Покойные физики
Go To All Rankings
Недавно добавленные физики (2022)
.
1748 — 1820
HPI: 44. 50
1933 — Present
HPI: 40.57
1887 — 1971
HPI: 36.55
Пересекающиеся жизни
Какие физики жили одновременно? На этой визуализации показана продолжительность жизни 25 всемирно известных физиков с 1700 года. создать модель атома (модель Бора), в которой электроны находятся на определенных энергетических уровнях с определенными стабильными радиусами. Эта модель легла в основу работы Иоганна Бальмера со спектроскопией и энергетической формулы Йоханнеса Ридберга, в которой четко указывалась частота света, которую излучал бы электрон, если бы он переходил из более высокой энергии в более низкую. Бор и его сын бежали в США во время Второй мировой войны под псевдонимом «Бейкер» и участвовали в Манхэттенском проекте.
Луи де Бройль дю-БРО-ли (1892–1987) Работа де Бройля по количественной оценке корпускулярно-волнового дуализма в квантовой механике принесла ему Нобелевскую премию по физике 1929 года. Его докторская диссертация, в которой предполагалось, что характеристическая длина волны всех частиц зависит от их импульса, была настолько новаторской, что рецензенты передали ее непосредственно Альберту Эйнштейну, который ее поддержал. В противоположность вероятностной интерпретации квантовой механики де Бройль позже работал над определением чисто причинной интерпретации, но его работа оставалась незавершенной до тех пор, пока Дэвид Бом не усовершенствовал ее в XIX веке.50-е годы.
Альберт Эйнштейн (1879–1955) За один год — 1905, названный его annus mirabilis , или «чудесным годом», — Альберт Эйнштейн написал четыре статьи, которые произвели революцию в современной физике. Первый объяснил фотоэффект с точки зрения квантованного электромагнитного излучения. Вторая легла в основу современной статистической физики, объясняя кажущееся случайным движение частиц в жидкости, поведение, называемое броуновским движением. Третий примирил максвелловскую электродинамику с классической механикой, постулировав конечную постоянную скорость света, теорию, теперь известную как специальная теория относительности. Четвертая статья содержала его утверждение, что энергия тела равна его массе, умноженной на квадрат скорости света (то есть E = м c 2 ). Десять лет спустя, в 1915 году, Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности, которая обобщила специальную теорию относительности для объяснения гравитационных полей.
Энрико Ферми (1901–1954) Ферми наиболее известен широкой публике как главный участник Манхэттенского проекта. Его работа со статистической физикой заложила основу для современной электроники и твердотельных технологий. Он применил принцип запрета Паули к субатомным частицам, чтобы создать статистику Ферми-Дирака, которая точно предсказала низкотемпературное поведение электронов. Частицы, подчиняющиеся статистике Ферми-Дирака, в его честь названы фермионами. Ферми также предположил существование нейтрино, чтобы сбалансировать цепочки ядерного бета-распада.
Ричард Фейнман (1918–1988). Фейнман разработал математический формализм, называемый интегралом по путям в квантовой теории, в котором использовалась «сумма по историям», принимая во внимание все возможные пути, которые могла пройти частица. Это стало созданием квантовой электродинамики и принесло ему Нобелевскую премию по физике 1965 года. Он также использовал сумму по историям при разработке диаграмм Фейнмана, которые иллюстрируют взаимодействие субатомных частиц. Помимо того, что он был плодовитым физиком, Фейнман также был опытным игроком на бонго и художником-зарисовщиком.
Джордж Гамов (1904–1968) Гамов был одним из первых, кто объяснил значение космологической теории Большого взрыва. Он правильно предсказал изобилие водорода и гелия в ранней Вселенной, получив прозвище теории Альфера-Бете-Гамова (преднамеренная игра слов на первых трех буквах греческого алфавита, альфа, бета и гамма, для которых иначе не связанный физик Ганс Бете был включен), а также предположил, что тепло от Большого взрыва все еще будет видно как космическое микроволновое фоновое излучение. Хотя Гамов не получил Нобелевской премии за это предсказание, первооткрыватели реликтового излучения Арно Пензиас и Роберт Уилсон, а также два более поздних наблюдателя, Джон Мазер и Джордж Смут, получили Нобелевскую премию.
Вернер Гейзенберг (1901–1976) Гейзенберг наиболее известен своей матричной интерпретацией квантовой теории, которая строит наблюдаемые величины как операторы, действующие на систему. Его знаменитый принцип неопределенности (который, однако, лучше перевести как «принцип неопределенности») гласит, что чем точнее можно наблюдать положение объекта, тем менее точно можно наблюдать его импульс. Это связано с тем, что более короткие длины волн света (используемые как своего рода измерительная линейка) имеют более высокие энергии и сильнее нарушают импульс частицы. Гейзенберг получил 1932 Нобелевская премия по физике за открытие аллотропных форм водорода.
Макс Планк (1858–1947) Планк позволил квантовой теории продвинуться вперед в начале 20-го века, правильно смоделировав, как объект излучает тепло, решив проблему ультрафиолетовой катастрофы, которая была предсказанным неограниченным увеличением количества излучения, испускаемого на высоких частотах. Закон излучения Планка заменил закон Рэлея-Джинса. Он предположил, что электромагнитная энергия может излучаться только определенными порциями, называемыми квантами (единичный квант, от латинского «сколько»), утверждая, что энергия этого фотона равна его частоте, умноженной на фиксированное значение 9.01:40 ч , известная сейчас как постоянная Планка.
Эрнест Резерфорд (1871–1937) Эксперимент Резерфорда с золотой фольгой предоставил первое доказательство того, что каждый атом состоит из большого положительно заряженного ядра, окруженного облаком отрицательно заряженных электронов. За эту работу Резерфорд получил Нобелевскую премию по химии в 1908 году. Резерфорд также был одним из первых лидеров в области методов ядерного деления, обнаружив распад углерода-14 и положив начало современному датированию по углероду. В рамках этого исследования он открыл протон и нейтрон, последний в сотрудничестве с Джеймсом Чедвиком. Он также единственный коренной новозеландец, в честь которого назван элемент (Резерфордий, атомный номер 104).
Эрвин Шредингер (1887–1961) Шредингер внес свой вклад в ранние формулировки квантовой теории в противовес Вернеру Гейзенбергу, Нильсу Бору и Полю Дираку, критикуя их копенгагенскую интерпретацию квантовой механики с помощью мысленных экспериментов, подобных его знаменитому аргументу о коте Шредингера. Он сформулировал как не зависящие от времени, так и зависящие от времени уравнения Шредингера, которые представляют собой дифференциальные уравнения в частных производных, описывающие поведение квантовых систем. Работа Шрёдингера легла в основу формализма матриц Гейзенберга, формализма интеграла по траекториям Фейнмана и квантово-механической теории возмущений, в которой рассматривается влияние небольшого возмущения на квантовую систему.
Мари (1867–1945) и Пьер (1859–1906) Кюри тщательно изолировали и экспериментировали с радиоактивными материалами, что легло в основу ранней ядерной физики и физики элементарных частиц.
Поль Дирак (1902–1984) был одним из первых, кто попытался обобщить квантовую теорию на релятивистские скорости, результатом чего стало уравнение Дирака.
Мюррей Гелл-Манн (1929–2019) предсказал существование кварков, из которых состоят протоны, нейтроны и другие, более тяжелые частицы.
Роберт Милликен (1868–1953; не путать с Робертом Малликеном, химиком) определил заряд электрона, тщательно наблюдая за каплями масла в электрическом поле и отмечая время, необходимое им для падения на определенное расстояние.
Дж. Роберт Оппенгеймер (1904–1967) руководил большей частью Манхэттенского проекта, но позже был лишен допуска к секретным данным во время Красной угрозы эпохи Маккарти в результате знакомства с коммунистами и вражды с Эдвардом Теллером.
Одноименный принцип исключения Вольфганга Паули (1900–1958) запрещает большинству типов частиц находиться в одном и том же состоянии и формирует основу для химических связей.
Эта статья была написана бывшим автором NAQT Закари Пейсом.
Большой палец вверх от NAQT! практические вопросы по естественным наукам и математике состоят исключительно из жеребьевки и бонусов по естественным наукам и математике.
Узнать больше Заказать сейчас
Есть более 150 других статей You Gotta Know — обязательно изучите все эти важные темы!
Просмотреть последние статьи Просмотреть по категориям
10 лучших физиков мира всех времен
Физика — одна из старейших областей науки. Изучение природы — одно из самых ранних занятий человека, но то, что сейчас называют физикой, родилось в постнаучной революции 18 века, когда оно стало научным методом. Обычным названием была натурфилософия, которую нельзя назвать наукой.
Хотя физики пытались понять природу в течение последних 400 лет, в природе все еще есть много проблем, которые не получили должного объяснения. В результате физика по-прежнему является активной дисциплиной; Тысячи исследователей по всему миру занимаются изучением физики.
Количество и масштаб исследований в области физики сегодня намного больше, чем когда-либо в прошлом. Современные теории физики не только дали более глубокое описание природы, но и сделали ее уникальные и загадочные формы более понятными для нас.
{tocify} $title={Table of Contents}
Несомненно, физики внесли и внесли свой вклад в бурное развитие науки и изобретений. Но всегда есть такие физики, которые приложили больше всего усилий и дали нам множество вещей, чтобы мы могли продолжать развивать нашу повседневную жизнь с помощью физики и, в конечном итоге, самой Науки.
Мы составили список величайших и самых влиятельных физиков всех времен, чтобы получить базовый список «10 лучших физиков всех времен» и узнать их истории.
1. Исаак Ньютон
Сэр Исаак Ньютон — выдающийся английский физик, математик, астроном, естествоиспытатель и алхимик. По мнению многих, Ньютон — величайший и самый влиятельный ученый всех времен. В 1687 году нашей эры была опубликована его всемирно известная книга Philosophia Naturalis Principia Mathematica, в которой он подробно изложил три закона всемирного тяготения и движения. Эти формулы и основные принципы послужили основой для классической механики, а классическая механика, возникшая в результате его исследований, господствовала в мире научной мысли в течение следующих трех столетий. Он был первым, кто показал, что Земля и все объекты во Вселенной управляются одними и теми же законами природы. Он смог дать ясное объяснение, объединив свою собственную теорию тяготения с законом Кеплера о движении планет. В результате его исследований развеялись даже малейшие сомнения в идее солярноцентрического мира и ускорилась научная революция.
Исаак Ньютон
Ньютон заложил основы механики. Он построил этот фундамент с помощью формулы сохранения линейного и углового момента. В случае с оптикой это на самом деле зеркальный телескоп, сделанный его рукой. В то же время он выдвинул теорию цвета света, которую подтвердил наблюдениями. Наблюдение заключалось в рассеянии света, проходящего через треугольную призму, через которую создавался видимый спектр. Он также провел исследование скорости звука и процесса охлаждения, из которого возникла формула охлаждения Ньютона.
В мире математики пара Ньютона справедлива. Ньютон и Готфрид Лейбниц совместно основали новый раздел математики, названный исчислением. Эта новая ветвь сыграла важную роль в революции в мире современной физики. Ньютон также продемонстрировал обобщенную биномиальную теорему, изобрел так называемый ньютоновский метод поиска нулей функции и сыграл особую роль в изучении степенных рядов.
В 2005 году Королевское общество провело референдум о том, кто оказал наибольшее влияние в истории науки. Результаты голосования показывают, что Ньютон более влиятелен, чем Эйнштейн.
2. Нильс Бор
Нильс Хенрик Давид Бор — один из сторонников современной теории строения атома и известный физик. Этот датский физик был удостоен Нобелевской премии в 1922 году. Модель атома Бора до сих пор известна в истории химии. Он внес свой вклад прежде всего в молекулярную структуру материи и в квантовую механику, за что получил Нобелевскую премию. Он сравнил атомную модель с планетой, вращающейся вокруг Солнца, где ядро расположено в центре атома, а электроны вращаются вокруг ядра.
Нильс Бор
В 1912 году он женился на женщине по имени Маргарет Норланд. Одним из их детей был О Нильс Бор. Он также известен как крупный физик. Он также был удостоен Нобелевской премии в 1975 году.
Он работал над проектом физиков, известным как Манхэттенский проект. Также тесно сотрудничал с известным физиком Альбертом Эйнштейном. Он считается одним из самых важных физиков двадцатого века.
Бор родился 8 октября 185 года в Копенгагене, Дания. Ее отец, Кристиан Бор, был профессором физики в Копенгагенском университете, а ее мать, Эллен Адлер Бор, была дочерью богатой датско-еврейской семьи банковского и парламентского происхождения. Неллес — вторая из троих детей его родителей. Ее старшая сестра Дженни и младший брат Гарольд. Позже Дженни преподавала, а Гарольд был математиком и футболистом, игравшим за сборную Дании в 1906 Летние Олимпийские игры в Лондоне. Нильс тоже был футболистом. Два брата сыграли несколько матчей за копенгагенский клуб Academics Baldclub, где Нильс был вратарем.
Подробнее: 10 лучших психологов мира
Бор поступил в латинскую школу Gamelhome и учился в возрасте семи лет. В 1903 году Бор окончил Копенгагенский университет. Его предметом изучения была физика. Он изучал этот предмет у профессора Кристиана Христианена, так как в то время он был единственным учителем физики в университете. Он изучал астрономию у Торвальда Талера и психологию у профессора Гарольда Хаффинга, друга своего отца.
3. Альберт Эйнштейн
Альберт Эйнштейн — немецкий физик, лауреат Нобелевской премии. Он наиболее известен своим открытием теории относительности и особенно закона эквивалентности массы и энергии. Он был удостоен Нобелевской премии по физике в 1921 году. Его цитировали за вклад в теоретическую физику, особенно за исследования фотоэлектричества.
Альберт Эйнштейн
Эйнштейн провел много исследований в различных областях физики и внес большой вклад в новые изобретения и открытия. Самая известная специальная теория относительности объединила механику и электромагнетизм, а общая теория относительности создала новую теорию гравитации, применив теорию относительности к неравномерному движению. Его другие вклады включают космологию относительности, капиллярное действие, хронологическую воспринимаемую цветность, классические проблемы статистической механики и их применение в квантовой теории, объяснение броуновского движения молекулы, вероятность вращения молекулы. теория), теория излучения, которая также включала предмет вынужденного излучения, первую концепцию интегрированной теории поля и геометрию физики.
Адольф Гитлер пришел к власти в Германии в 1933 году, когда он был профессором Берлинской академии наук. Будучи евреем, Эйнштейн в то время эмигрировал в Соединенные Штаты и больше не вернулся в Германию. Он поселился в Соединенных Штатах и стал гражданином США в 1940 году. Перед началом Второй мировой войны он написал письмо президенту США Франклину Д. Рузвельту. В письме он предупредил, что Германия может «создать невероятно мощную бомбу другого типа», и призвал Соединенные Штаты начать аналогичное исследование. Именно с этого письма началась работа над Манхэттенским проектом. Эйнштейн поддерживал союзников, но выступал против использования атомной бомбы. Позже Рассел-Эйнштейн вместе с британским философом Бертраном Расселом стал соавтором Манифеста, в котором излагались опасности атомной бомбы. До своей смерти в 1955 лет, он был связан с Институтом перспективных исследований Принстонского университета.
Подробнее: 10 лучших химиков мира
Исследовательская работа Эйнштейна содержится в более чем 50 научных статьях и некоторых ненаучных книгах. В 1999 году журнал Time назвал Эйнштейна «человеком века». Также известный по голосованию известных физиков, он почти всеми признан лучшим физиком всех времен. Слово «Эйнштейн» теперь используется для обозначения кого-то или чего-то одаренного и умного в общей культуре и в повседневном использовании. То есть это синоним заслуги.
4. Джеймс Кларк Максвелл
Джеймс Кларк Максвелл — шотландский физик, известный своим открытием электромагнитной теории. Несмотря на то, что он был ученым девятнадцатого века, никто, кроме Максвелла, не оказал такого влияния на науку двадцатого века. Именно поэтому его имя было придумано вместе с Ньютоном и Эйнштейном при оценке оригинальности открытия. В 1931 году отмечалось столетие со дня рождения Максвелла. В то время Эйнштейн сказал, что Максвелл был самым успешным и влиятельным физиком после Ньютона.
Важнейшим аспектом открытий Максвелла было то, что почти все они послужили основой для крупных научных открытий двадцатого века. Максвелл сформулировал свои уравнения поля на основе свойств, которые Майкл Фарадей сделал, наблюдая электрические и магнитные силовые линии. Эти уравнения легли в основу специальной теории относительности Эйнштейна. Таким образом, от Фарадея до Максвелла и Эйнштейна был установлен эквивалент энергии массы.
Джеймс Клерк Максвелл
Доктрина и теория Максвелла проложили путь к открытию квантовой теории. Его объяснение электромагнитного излучения привело к неудовлетворительным источникам теплового излучения, что ускорило появление квантового проекта Макса Планка. Таким образом, в какой-то момент мы понимаем, что тепловое излучение происходит в кластерах, которые называются квантами. Концепция взаимодействия между электромагнитным излучением и веществом, ключевая часть проекта Планка, способствовала открытию атомов и молекулярных структур.
В 1839 году его мать умерла от рака желудка. У самого Максвелла в этом возрасте диагностировали рак. Он думал, что Максвелл понял все слишком поздно. В том возрасте, конечно, понимали, что у него сильный энтузиазм и крепкая память. Тетя Джейн Кей привезла его в Эдинбург в 1841 году и приняла в Эдинбургскую академию. Он учился в академии со своим биографом Льюисом Кэмпбеллом и другом Питером Гатри Тейтом.
Его больше интересовало вне учебника. Его мало интересовали результаты анализов. Свою первую исследовательскую работу он опубликовал, когда ему было всего 14 лет. В этой исследовательской работе он описал обобщенный ряд сферических кривых, которые можно сделать с помощью булавок и ниток на примерах эллипсов. Его любовь к геометрии и механическому дизайну сохранялась на протяжении всей его жизни. Эта любовь оказалась очень полезной при исследовании взрослого Максвелла.
5. Майкл Фарадей
Майкл Фарадей был английским химиком и физиком. Он внес важный вклад в электромагнитную теорию и электрохимию. Он установил, что магнетизм влияет на свет и что между этими двумя непосредственными явлениями существует глубинная связь. Основными предметами его открытия являются электромагнитная индукция, диамагнетизм, электролиз.
Майкл Фарадей
Думая о финансовом положении семьи, он устроился на работу в книжный магазин. Оттуда его работа заключалась в том, чтобы ходить по домам людей и продавать различные газеты. Проработав год, ему поручили переплетать книги, чтобы уменьшить трудности. Есть больше возможностей попасть в этот пробел в работе. Научные книги привлекают его больше.
За несколько дней он устроил у себя дома небольшую лабораторию для научных исследований. Раньше он копил много денег и покупал пару вещей для исследований. Опять же, он собирал много вещей из мусора и делал их сам. Однажды, внезапно, в возрасте 21 года, у него появилась возможность работать с сэром Хамфри Дэви. Хамфри поручил ему мыть лабораторные бутыли. В свободное время он наблюдал за исследованиями Хамфри.
Исследования Фарадея можно разделить на три основные части. Сначала он изучал химию. Постепенно он увлекся исследованиями в области магнитной энергии. В основном он исследовал взаимосвязь между электрической и магнитной энергией и то, как можно получить механическую энергию с помощью электрической энергии, и многого добился в этой работе. В это время тем же предметом занимался ученый Уолстон. Он обвинил Фарадея в краже результатов его исследований. Хотя обвинения оказались ложными, Фарадей дистанцировался от исследований энергии. Затем он исследовал различные аспекты химии.
Подробнее: Чарльз М. Либер, один из лучших химиков современности
После долгих семи лет он вернулся в 1831 году, чтобы изучать электромагнетизм. Наконец, в течение нескольких дней он подготовил динамо-машину. Он назвал эту машину Masono Electric Machine. Затем в 1841 году он открыл свою новаторскую теорию влияния магнитов на свет. На основе этого открытия Джеймс Кларк Максвелл написал свое знаменитое электромагнитное уравнение. Власть, которой мы сейчас наслаждаемся, — детище Майкла Фарадея. Он всегда говорил:
Самое главное в жизни — принимать все одинаково, и неуклонно идти вперед для себя.
В кабинете Альберта Эйнштейна были фотографии Исаака Ньютона и Джеймса Кларка Максвелла , а также Майкла Фарадея . Вспоминая о Фарадее, физик Эрнест Резерфорд сказал:
Если представить грандиозность и размах открытия Фарадея, а также его влияние на науку и промышленность, становится ясно, что он был одним из величайших изобретателей всех времен.
6. Мария Кюри
Мария Кюри — первая женщина-ученый, получившая Нобелевскую премию . Этот польский и французский ученый получил Нобелевскую премию в 1903 году вместе со своим мужем Пьером Кюри и первооткрывателем радиоактивности Анри Беккерелем за исследования радиоактивности. Она была первой женщиной-ученым, дважды получившей Нобелевскую премию в двух разных областях науки. Она также была первой женщиной-профессором Парижского университета 9.0141, и все трое были первыми женщинами, похороненными в Пантеоне в 1995 году за их выдающиеся заслуги.
Мария Кюри
Мария Кюри родилась 6 ноября 18 года в Варшаве, Польша, которая тогда была частью Российской империи. Мария Кюри училась в секретном плавучем университете в Варшаве и начала свою практическую научную подготовку в Варшаве. В 1891 году в возрасте 24 лет она последовала за своей старшей сестрой Брониславой на учебу в Париж. Именно там она вела свою следующую научную работу. В 1903 марта Мария Кюри получила Нобелевскую премию по физике вместе со своим мужем Пьером Кюри и физиком Анри Беккерелем. Она также получила Нобелевскую премию по химии только в 1911 году.
Она получила Нобелевскую премию по физике за свою работу по радиоактивности. И получить Нобелевскую премию по химии за отделение радия от настурана.
Во время Первой мировой войны в больницах не хватало рентгеновского оборудования. Она продолжала собирать средства для оплаты надлежащих рентгеновских снимков раненых на войне пациентов. За это время она создала 220 рентгенологических станций с телами больных. Из них 200 стационарных и 20 мобильных. Их она сделала, одолжив машины у разных богатых женщин. Она сама помогала с рентгеном на разных станциях, и около миллиона раненых на войне прошли рентген в этих красильных институтах, которые она построила во время войны.
Она работала в другом радиевом институте, в том числе в собственном радиевом институте в Варшаве, столице Польши. Она получила Нобелевскую премию вместе со своей дочерью Эрин и мужем Фредериком Джульеттой за исследования радия в Радиевом институте.
Даже будучи гражданкой Франции, Мария Склодовская Кюри (она написала обе свои фамилии) никогда не забывала о своей польской идентичности. Она учила своих дочерей польскому языку и увозила их в Польшу. Она назвала первый открытый ею элемент, полоний, в честь своей родины. Мария Кюри умерла в санатории в Саншеламе, Франция (Верхний Спас) в 1934 из-за апластической анемии, вызванной радиоактивностью во время исследований, нося пробирку, полную радия, в кармане рубашки и работая над передвижным рентгеновским аппаратом, который она построила во время Первой мировой войны.
В 1895 году Вильгельм открыла рентгеновские лучи. Однако причина этого до сих пор была неизвестна. В 1896 году Анри Беккерель обнаружил, что соли урана испускают лучи, способность проникать сквозь которые эквивалентна рентгеновским лучам. Он показал, что эти лучи не похожи на фосфоресценцию, они излучаются спонтанно, без помощи какой-либо внешней энергии. Под влиянием этих двух открытий Мария Кюри начала исследования урановых лучей.
Она изобрела новый метод тестирования образцов. За пятнадцать лет до инцидента ее муж и зять построили усовершенствованный электрометр, который мог измерять электрические заряды. Используя это устройство, Мари обнаружила, что урановые лучи распространяются по воздуху вблизи образца. Она предположила, что радиоактивное излучение является причиной не столкновения множества частиц, а самого атома. Согласно древним представлениям, молекулы исчезают; Ее гипотеза сыграла важную роль в доказательстве ошибочности этой идеи.
Кюри начала преподавать в Ecole Normal Superior , чтобы увеличить доход. У Кюри не было собственной лаборатории; Большая часть их исследований проводилась в одном месте в Школе физики и химии. Это был анатомический кабинет медицинского училища, там не хватало света и воздуха, не было гидроизоляции. Хотя она не получала никакой финансовой поддержки для своего обучения в школе, ей помогали различные металлургические и горнодобывающие организации, а также государственные и неправительственные организации. А Chalcolite был в два раза активнее. Она пришла к выводу, что если ее первая идея об измерении активности на основе количества урана была верна, то два минерала содержали небольшое количество вещества, активность которого была выше, чем у урана. Есть религия. Пьер так увлекся творчеством Мари, что в середине 1898 он оставил исследования кристаллов и начал помогать исследованиям Мари.
Подробнее: Лучшие женщины-психологи
Исследовательский интеллект пишет, что Рид была ее собственной; Никто не помогал ей в этом, и, хотя она интересовалась мнением мужа по этому поводу, она четко установила свою собственность. Позже она упомянула своего мужа в своей автобиографии и дважды дала понять, что в этом нет никаких сомнений. Отсюда следует, что она осознала в начале своей карьеры, что… многим ученым было бы трудно поверить в то, что женщина действительно способна заниматься тем, чем она занималась9.0005
7. Ричард Фейнман
Ричард Филлипс Фейнман — американский физик, лауреат Нобелевской премии. физика частиц. В знак признания его вклада в квантовую электродинамику Фейнман получил Нобелевскую премию по физике в 1985 году вместе с американским ученым Джулианом Швайгером и японским ученым Шоном-Итиро Томонагаром.
Ричард Фейнман
Фейнман представляет широко используемую диаграмму математического выражения, управляющего поведением ультраатомных частиц, известную как диаграмма Фейнмана. Фейнман считается одним из самых популярных и известных ученых мира как при жизни, так и после смерти.
Фейнман учился в Массачусетском технологическом институте и Принстонском университете. После получения докторской степени. в 19В 42 года он помогал создавать атомную бомбу в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, вместе со многими другими молодыми физиками. В конце войны он сначала преподавал в Корнельском университете, а затем в Калифорнийском технологическом институте. Его называют отцом квантовых вычислений и концепции нанотехнологий.
Фейнман работал над популяризацией физики с помощью своих различных книг и лекций, в первую очередь своей лекции 1959 года о нанотехнологиях, Их планета комнаты внизу и Фейнмановских лекций по физике. Фейнман в своей полуавтобиографической книге Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! И он также известен благодаря Какое тебе дело до того, что думают рыжие люди? Он был шутником, жонглером, мастером сейфов, художником-любителем и музыкантом. Он был хорошим мыслителем. Помимо физики, он интересовался биологией, живописью, письменностью майя и взломом сейфов.
Фейнман проявлял большой интерес к биологии; Он дружил с генетиком и микробиологом Эстер Ледерберг, которая открыла пластинку реплики и бактериофаг лямбда. Он дружил с несколькими учеными, которые начинали свою карьеру в ядерной физике, но заинтересовались генетикой по моральным соображениям — Лео Гиллардом, Гвидо Понтекраво, Аароном Ровичем и Карлом Саганом.
8. Эрнест Резерфорд
Эрнест Резерфорд, первый барон Нельсона Резерфорд, OM, PC, FRS, новозеландский физик-ядерщик. Он известен как «отец» ядерной физики. Он открыл рассеяние Резерфорда из ядра доказательств в своем знаменитом эксперименте ювелира, который позже помог построить атомную модель Бора.
Около 1896 года Беккерель обнаружил, что уран излучает неизвестное излучение, «урановое излучение». Резерфорд опубликовал в 1899 году важный документ, в котором он исследовал, как это излучение могло ионизировать воздух, поместив уран между двумя заряженными пластинами и измерив проходящий ток.
Эрнест Резерфорд
Таким образом, он изучал проникающую способность излучения, покрывая свои образцы урана металлическими листами различной толщины. Он обнаружил, что ионизация начинала быстро уменьшаться по мере увеличения толщины листов, но выше определенной толщины уменьшалась слабее. По этой причине он пришел к выводу, что уран испускает два разных излучения, поскольку они имеют разную проникающую способность. Он назвал менее проникающее излучение альфа-излучением, а более проникающее излучение (которое обязательно вызывает меньшую ионизацию, поскольку проходит через воздух) бета-излучением.
В 1900 году Резерфорд женился на Мэри Ньютон. От этого брака в 1901 году родилась их единственная дочь Эйлин. воздуха может изменить эксперимент. Вы скоро придете к заключению, что торий испускает излучение, тоже радиоактивное, так как, когда вы вдыхаете воздух, окружающий торий, вы понимаете, что этот воздух легко пропускает ток даже на большом расстоянии от тория.
Также обратите внимание, что пары тория остаются радиоактивными только около десяти минут и что они являются нейтральными частицами. Его радиоактивность не изменяется ни в результате химической реакции, ни при изменении условий (температура, электрическое поле). Он также понимает, что радиоактивность этих частиц уменьшается экспоненциально, поскольку ток, проходящий между электродами, также уменьшается, и таким образом открывает период радиоактивных элементов в 1900 году. С помощью монреальского химика Фредерик Содди прибывает в 1902 к выводу, что эманации тория действительно являются радиоактивными атомами, но не торием, и что радиоактивность сопровождается распадом элементов.
Это открытие вызвало большой резонанс среди химиков, глубоко убежденных в принципе неразрушимости материи. Большая часть науки того времени была основана на этой концепции. Поэтому это открытие представляет собой настоящую революцию. Однако качество работ Резерфорда не оставляло места сомнениям. Самому Пьеру Кюри потребовалось два года, чтобы признать эту идею, хотя он уже обнаружил вместе с Марией Кюри, что радиоактивность вызывает потерю массы в образцах. Пьер Кюри считал, что они похудели, не изменив своего характера.
Исследование Резерфорда было признано в 1903 году Королевским обществом, которое наградило его медалью Румфорда в 1904 году. Он обобщил результаты своего исследования в книге под названием «Радиоактивность в 1904 году», в которой он объяснил, что условия не влияют на радиоактивность. внешним давлением и температурой, ни химическими реакциями, но при которых выделяется больше тепла, чем при химической реакции. Он также пояснил, что были созданы новые элементы с другими химическими характеристиками, а радиоактивные элементы исчезли.
Вместе с Фредериком Содди он подсчитал, что выделение тепловой энергии в результате ядерного распада в 20 000–100 000 раз больше, чем в результате химической реакции. Он также предположил, что такая энергия может объяснить энергию, выделяемую солнцем. Они считали, что если Земля поддерживает постоянную температуру (по отношению к ее ядру), то это, несомненно, связано с реакциями распада, происходящими в ней. Эта идея большой потенциальной энергии, запасенной в атомах, найдет подтверждающий принцип год спустя, когда Альберт Эйнштейн откроет эквивалентность между массой и энергией. После этих работ Отто Ган, первооткрыватель ядерного деления вместе с Фрицем Штрассманом и Лизой Мейтнер, отправится учиться у Резерфорда в Макгилл на несколько месяцев.
Благодаря многочисленным исследованиям радиоактивных элементов он обнаружил, что они излучают два типа излучения. Первый тип излучения, который вы называете альфа-лучами, обладает высокой энергией, но имеет небольшой радиус действия и быстро поглощается окружающей средой. Второй тип излучения обладает высокой проникающей способностью и гораздо большим диапазоном, который вы называете бета-лучами. Используя электрические и магнитные поля, он анализирует эти лучи и определяет их скорость, знак их заряда и соотношение между зарядом и массой. Он также находит третий тип очень энергичного излучения, который он назовет гамма-лучами.
9. Галилео Галилей
Галилео Галилей — итальянский физик, астроном, математик и философ, глубоко вовлеченный в научную революцию. Его наиболее заметный вклад включает в себя разработку телескопа, сыгравшего важную роль в развитии астрономии, множество различных типов астрономических наблюдений, первый и второй законы движения Ньютона и очень важное наблюдение для теории Коперника.
По словам ученого Стивена Хокинга, никто, кроме Галилея, не смог внести больший вклад в такое огромное продвижение естественных наук в современную эпоху. Его называют отцом современной астрономии, отцом современной физики и даже отцом современной науки. Открытия Галилея сыграли важную роль в упадке аристотелевской концепции.
Галилео Галилей
Галилей сыграл ведущую роль в создании количественных измерений в мире науки. Результаты его измерений были математически точными. В то же время Уильям Гилберт провел несколько количественных исследований магнетизма и электричества. Отец Галилея, Винченцо Галилей, провел несколько экспериментов, которые привели к первой известной нелинейной зависимости в мире физики. Выполнив этот эксперимент на тюнере, он доказал, что для тянутой проволоки шаг пропорционален квадратному корню из тяги.
В 1609 году Галилей самостоятельно разработал и успешно разработал передовые телескопы и применил их в астрономии. Ранее, в 1606 году, голландский мастер очков Липперсхайм опубликовал сделанный им телескоп, и в том же году молва об этом странном стеклянном устройстве дошла до Галилея. В то время он написал в одном из своих эссе:
Около 10 месяцев назад до меня дошли новости о том, что голландский производитель очков изобрел устройство, позволяющее видеть удаленные предметы так же четко, как и близкие. Как только я получил эту новость, я начал думать о том, как я мог бы построить такое устройство самостоятельно.
Вскоре после этого Галилей усовершенствовал телескопы, увеличив их как минимум в 30 раз.
Результаты первых наблюдений, сделанных астрономами с помощью телескопов, были зафиксированы в книге «Сириус Нансиус» или «Вести со звезд» (издана в 1810 г.). В этой книге речь идет о поверхности Луны, множестве малых и больших пятен и т. д. Галилей полагает, что поверхность Луны, как и поверхность Луны, состоит из гор, холмов, долин, рек, пещер, водоемов, и т. д. Увидев в телескоп большие черные пятна, он подумал, что это море, но позже эта мысль оказалась ошибочной.
Существование бесчисленных звезд, невидимых невооруженным глазом, зафиксировано телескопами. В то время в созвездии Криттика невооруженным глазом можно было увидеть всего 6 звезд; Но Галилей наблюдал в свой телескоп 36 звезд. Наблюдение за галактикой Млечный Путь в то время показывает, что на самом деле это собрание бесчисленных звезд. С помощью телескопа он также обнаружил несколько странных звезд и несколько туманностей.
Открытие спутника Юпитера — одно из самых важных ранних открытий Галилея с помощью телескопов. Он наблюдал Юпитер несколько ночей подряд и нашел четыре спутника Юпитера. Открытие спутников Юпитера доказывает, что «астрономы, такие как планеты и звезды, вращаются вокруг Земли одни», теория древних астрономов не соответствует действительности.
В сентябре или октябре 1610 года Галилей впервые наблюдал на Солнце черные пятна. Но он не раскрывал это открытие до мая 1612 года. Тем временем Томас Харриет, ученый из Англии, Джон Фабрициус из Голландии и Шайнер из Германии независимо друг от друга наблюдали солнечные затмения, и их открытие было опубликовано раньше Галилея. Вот почему Гарриет, Фабрициус, Шайнер и Галилей частично приписывают открытие солнечного пятна.
10. Paul Dirac
Paul Adrian Morris Dirac, OM, FRS — британский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии, один из основоположников квантовой электродинамики и квантовой физики. Он был лукасовским профессором математики в Кембриджском университете в течение 36 долгих лет, с 1932 по 1969 год. Одним из самых важных его открытий было уравнение Дирака. Это уравнение не только объясняет поведение фермионов, но и впервые предсказывает существование антивещества. Дердак получил Нобелевскую премию по физике в 1933 году вместе с Эрвином Шрёдингером за новаторское и плодотворное открытие теории атома.
Поль Дирак
Дирак описал свое детство как несчастливое из-за строгости и авторитаризма отца. Недавняя биография уточнила этот характер, ссылаясь на собственный сложный и молчаливый характер Пола.
Он учился в начальной школе епископа и в Техническом колледже торговцев-предпринимателей, учебном заведении Бристольского университета, в котором особое внимание уделялось современным наукам (что-то необычное для того времени, за что Дирак всегда был бы благодарен).
В 1921 году он окончил Бристольский университет по специальности «Электротехника». Некоторое время проработав инженером, Дирак решил, что его истинное призвание — математика. Он завершил еще одну карьеру в области математики в Бристоле в 1923 году, а затем был принят в Кембриджский университет, где он развивал большую часть своей карьеры. Он начал интересоваться теорией относительности, хотя Каннингем, кембриджский специалист в этой области, не принял его в ученики, и тогда он работал под руководством Ральфа Фаулера, работавшего в зарождающейся области квантовой физики.
Дирак был известен среди коллег своим точным, но в то же время немногословным характером. Когда Нильс Бор пожаловался, что не знает, как закончить определенное предложение в научной статье, Дирак ответил: «В школе меня учили, что никогда нельзя начинать предложение, не зная его конца». Стали известны анекдоты о его склонности к молчанию, и была придумана единица Дирака для минимальной единицы слов, которую можно было произнести в разговоре. Недавняя биография Грэма Фармело «Самый странный человек» предполагает, что у него был синдром Аспергера, поскольку его язык был очень буквальным, и он мало разговаривал с людьми.
Также были известны его трудности в социальных отношениях, недостаток сочувствия и отсутствие интереса к женщинам. Несмотря на последнее, в 1937 году он женился на сестре тоже физика Юджина Пауля Вигнера, Маргит Вигнер (известной в просторечии как Манси), от которой у него было две дочери, а также двое других детей, которых Манси подарил от предыдущего брака, которых они принял фамилию Дирака и тех, кого всегда считал своей.
Дирак также был известен своей скромностью. Он назвал уравнение временной эволюции квантово-механического оператора «уравнением движения Гейзенберга», когда впервые написал его. Говоря о статистике Ферми-Дирака, он всегда настаивал на статистике Ферми.
Когда его однажды спросили о поэзии, он ответил: «В науке вы пытаетесь рассказать людям доступным для всех способом то, чего никто раньше не знал. Поэзия — полная противоположность.
Когда он посетил Советский Союз, его пригласили на конференцию по философии физики. Он просто встал и написал на доске: «Физические законы должны иметь простоту и красоту математики». Это представление о математической красоте, еще до экспериментального доказательства, руководило практически всей его научной деятельностью. Из-за его частых поездок в Советский Союз ему некоторое время запрещали въезд в США.
Дирак был признанным атеистом. После разговора с Дираком Паули сказал в своих хрониках:
Если я правильно понимаю Дирака, он говорит: Бога нет, а Дирак его пророк.
Дирак, хотя в течение нескольких лет проявлял себя как атеист, со временем в 1963 году заявил для статьи в Scientific American, что считает Бога великим математиком, который использовал передовую науку для создания Вселенной.
«Хорошо, что кварки связаны». Ученые рассказали о субатомном оружии
https://ria.ru/20180803/1525805011.html
«Хорошо, что кварки связаны». Ученые рассказали о субатомном оружии
«Хорошо, что кварки связаны». Ученые рассказали о субатомном оружии — РИА Новости, 03.08.2018
«Хорошо, что кварки связаны». Ученые рассказали о субатомном оружии
Теоретики полагают, что во Вселенной существует кварковое вещество. Оно образует звезды, блуждает по космосу, достигая Земли в виде страпелек, на мгновение… РИА Новости, 03.08.2018
сша, ссср, дубна, москва, объединенный институт ядерных исследований, физический институт ран, государственный астрономический институт имени штернберга, большой адронный коллайдер, теватрон, nica (nuclotron-based ion collider facility)
Наука, США, СССР, Дубна, Москва, Объединенный институт ядерных исследований, Физический институт РАН, Государственный астрономический институт имени Штернберга, Большой адронный коллайдер, Теватрон, NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility)
МОСКВА, 3 авг — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Теоретики полагают, что во Вселенной существует кварковое вещество. Оно образует звезды, блуждает по космосу, достигая Земли в виде страпелек, на мгновение возникает в ускорителях. Найдется ли кваркам и энергии их взаимодействия практическое применение — в материале РИА Новости.
28 марта 2018, 08:00
Как сварить бульон из кварков в ядре нейтронной звезды
Пруд во Вселенной
Все, что мы видим вокруг — почва, деревья, животные, люди, — на базовом уровне состоит из кварков. И у них очень необычные свойства.
Кварки не существуют по отдельности, а образуют агрегаты, например, протоны и нейтроны в ядрах обычного вещества. Между собой кварки связаны чудовищными силами, разорвать которые нельзя.
Кварки — массивные частицы. Массу им придает вакуумный конденсат, равномерно заполняющий все пространство.
«Вакуум — это наша среда обитания, в которую мы все погружены. Раньше считали, что пространство абсолютно пустое. Теперь поняли: так не бывает. Пространство всегда чем-нибудь заполнено. Его можно очистить от посторонних частиц, но не до конца. Что-то в любом случае остается, в том числе хиггсовский, глюонный конденсаты», — рассказывает доктор физико-математических наук Сергей Баранов, ведущий научный сотрудник лаборатории взаимодействия излучения с веществом ФИАН.
6 июля 2017, 16:24
В ЦЕРН зарегистрировали новую частицу с двумя тяжелыми кварками
Вакуумные конденсаты равномерно разлиты в пространстве, словно вода в пруду, приводит аналогию ученый. Когда вода спокойная, мы ее не замечаем. Подул ветер — пошла волна, которую мы и наблюдаем.
У кварков ненулевой «коэффициент вязкости» в хиггсовском конденсате, а также есть цветовой заряд, благодаря которому они «цепляются» за глюонный конденсат. Поэтому их масса складывается из двух источников.
Кварки неделимы, их по праву можно назвать истинными кирпичиками мироздания. Стандартная модель описывает шесть типов кварков в трех поколениях. Самый тяжелый — топ-кварк — смогли обнаружить только в мощнейших ускорителях (Теватрон, БАК).
Кварки и глюонный конденсат взаимодействуют благодаря особой характеристике — цвету. Конечно, это совсем не то, что мы называем цветом в нашей реальности.
«Цветной заряд похож на электрический, только сложнее устроен. Силовые электрические линии располагаются гуще или реже — в зависимости от расстояния до носителя заряда. У цветного заряда картина иная. Все силовые линии стянуты в узкий шнурок, соединяющий два цветных заряда. Толщина у него постоянная. Это означает, что напряжение поля между зарядами не меняется с расстоянием. Строго говоря, разъединить кварки нельзя, потому что нужно затратить бесконечную энергию», — поясняет Баранов.
16 мая 2018, 20:00
Физики нашли внутри протонов самую плотную форму материи во Вселенной
Однако природа устроена более хитро. В ускорителе кварки растягивают связывающий их силовой шнурок, и в какой-то момент он просто рвется, потому что так энергетически выгоднее. При этом на концах шнурков образуются новые кварки с массой, равной затраченной на разрыв энергии. И возникает всегда тоже пара — на цветном шнурке. Это называется конфайнментом.
«Очень хорошо, что кварки так связаны. Если бы они вылетали из ядра, образовалась бы ужасная кварковая бомба с энергией больше, чем при ядерном взрыве. Дефект массы близок к ста процентам», — говорит Олег Теряев, начальник отдела лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ (Дубна).
Конфайнмент ставит крест на кварковой бомбе. Расщепить кварковые агрегаты и запустить цепную реакцию их распада с выделением энергии, по аналогии с ядерным распадом, нельзя.
«Энергия в кварках не запасается, а превращается во множество родившихся в этом столкновении частиц. Пока это игрушки для ума, от которых практической выгоды не видно», — заключает Сергей Баранов.
Что если рассмотреть не распад кварков, а их синтез? Согласно опубликованной в Nature статье физиков из Израиля и США, слияние двух странных кварков (так называют одну из их разновидностей) с образованием дикварка сопровождается выходом энергии 12 мегаэлектронвольт. Это чуть меньше, чем при слиянии ядер дейтерия и трития с образованием ядра гелия — реакции, используемой в водородной бомбе. Слияние двух более тяжелых B-кварков даст 138 мегаэлектронвольт.
Однако кварковый синтез слишком стремителен, чтобы успеть его куда-то упаковать или как-то удержать.
Идею кваркового или мезонного (кварк-антикваркового) оружия обсуждали в годы холодной войны, но быстро признали несостоятельной. Ее удел — научная фантастика.
26 июня 2018, 08:00
«Там кипеж такой стоит». Из Новосибирска прорубят окно в новую физику
Вот как говорится об этом в романе Сергея Лукьяненко «Лорд с планеты Земля»: «Кварковая бомба использовалась для одной-единственной цели. И применяли ее лишь дважды, после чего самые воинственные миры галактики присоединились к договору о запрещении такого оружия. Кварковая бомба уничтожала целую планету. Защиты от нее не существовало».
«Если кидать в кварковое вещество обычное, то оно превратится в кварковое, причем с выделением энергии. Часть унесет нейтрино, часть пойдет в тепло», — рассуждает доктор физико-математических наук Сергей Попов, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.
И добавляет, что совсем поглотить наш мир кварковое вещество не сможет. Оно заряжено положительно, как и атомные ядра. Следовательно, заряд будет накапливаться, и кварковое пожирание материи в какой-то момент затормозится.
«От заряда придется избавляться. Можно, в принципе, придумать как. Почему бы и нет? Ученые пытаются обсуждать даже, как черпать энергию из расширяющейся Вселенной. Мы не знаем, реализуется ли такой процесс в природе, удастся ли им манипулировать. Но понимая, что проблемы технические, а не фундаментальные, я не могу не допустить эту идею в фантастическом романе», — говорит ученый.
22 апреля 2018, 08:00Наука
Космический грааль: межпланетный корабль, которому нет альтернативы
Пульс звезд
Гипотезу о кварках выдвинули в 1964 году американские ученые. Уже через год советские физики Дмитрий Иваненко и Дмитрий Курдгелаидзе предположили, что при некоторых условиях кварки могут существовать по отдельности (произойдет деконфайнмент). Следовательно, они способны образовывать вещество и звезды. Попытки найти в космосе такие объекты пока не увенчались успехом, однако это не значит, что их нет.
11 мая 2018, 18:23
Ученые открыли пару звезд, которую можно уместить между Землей и Луной
«Возможно, какие-то из нейтронных звезд — кварковые с тоненькой оболочкой обычного вещества», — объясняет Сергей Попов.
Нейтронные звезды очень плотные. Их радиус — всего десятки километров. Не исключено, что внутренняя часть состоит из отдельных кварков. Теоретически возможны и целиком кварковые звезды с радиусом шесть-восемь километров.
«Если сближать нейтроны, произойдет обобществление кварков, образуется кварковое ядро во внутренней части звезды. В разных моделях такие ядра возникают. Но на нынешней стадии развития наблюдательной астрофизики ни подтвердить, ни опровергнуть это нельзя», — уточняет Олег Теряев.
«На очень короткое время кварковое вещество возникает в столкновениях тяжелых ионов, например, золота. Как образуются разные фазы у воды — жидкость, лед, пар. Кварковое вещество представляет собой такую фазу. Примеси ее возникают в разных процессах — как маленькие капельки», — продолжает ученый.
Эксперименты с кварковым веществом и кварк-глюонной плазмой уже проводятся. Принципиально новый подход к проблеме применят в Дубне на строящемся коллайдере NICA. Но все это очень короткоживущие процессы, о которых физики узнают косвенным путем. Наблюдать кварковое вещество напрямую, скорее всего, не получится.
«Была красивая идея — найти вещество, вылетающее при слиянии кварковых звезд. В отличие от нейтронного, кварковое вещество способно оставаться в стабильном состоянии. Оно разлетается в виде страпелек — странных капелек — от английского термина strangelet. Возникают такие аномальные штуки, которые могут зафиксировать детекторы космических лучей по необычному отношению массы к заряду», — говорит Сергей Попов.
Другая идея состояла в том, чтобы уловить следы страпелек, пробивающих Землю насквозь.
23 июня 2018, 08:00
Парадоксы Вселенной: масса продолжает удивлять физиков
«Их плотность, если округлить, в десять раз больше ядерной. При большой массе они могут быть очень компактными, почти как черные дыры. Страпелька, пролетев Землю со скоростью примерно пятьсот километров в секунду, вызовет слабую сейсмичность. Соответственно, искали сигналы сейсмографов, расположенных далеко друг от друга на прямой линии», — рассказывает астрофизик.
Какое-то время общественность волновал вопрос, не опасны ли страпельки. Эдварду Виттену, американскому физику-теоретику, автору гипотезы о кусках кварковой материи, блуждающей во Вселенной со времен Большого взрыва, пришлось разъяснять, что странные капельки не опаснее кислорода в атмосфере. Впрочем, их так и не обнаружили.
«Изучение кварков — это приобретение фундаментального знания, применимого в ядерной энергетике», — считает Олег Теряев.
По его мнению, кварковую материю следует рассматривать как нечто промежуточное, катализатор чего-то. Капельки кварков хоть и маленькие, возможно, пригодятся в каком-то типе реакций.
Ученые хотели засекретить открытие «кваркового синтеза»
На изображении ниже можно увидеть грибное облако от взрыва Айви Майк в 1952 году, первой бомбы термоядерного синтеза, которую когда-либо взрывали. В процессе синтеза и деления ядер выделяется колоссальная энергия, благодаря которой мы сегодня до дрожи боимся ядерного оружия. На днях стало известно, что физики обнаружили еще более энергетически мощную субатомную реакцию, чем термоядерный синтез, которая протекает в масштабах кварков. К счастью, похоже, она не особо приспособлена для создания оружия.
Кварки — особые частицы, существование которых хотели засекретить
Когда пара физиков заявила об открытии мощнейшего субатомного процесса, стало известно, что ученые хотели засекретить открытие, поскольку оно могло быть чересчур опасным для публики.
Был ли взрыв? Ученые показали, что две крошечные частицы, известные как нижние кварки, теоретически могут сливаться в мощной вспышке. Результат: большая субатомная частица, известная как нуклон, и куча энергии выплескиваются во вселенную. Этот «кварковый взрыв» мог бы стать еще более мощным субатомным аналогом термоядерных реакций, которые протекают в ядрах водородных бомб.
Кварки — это крошечные частицы, которые цепляются друг за друга, образуя нейтроны и протоны внутри атомов. Они бывают шести версий, или «ароматов»: верхний, нижний, очарованный, странный, самый верхний (истинный) и самый нижний (прелестный).
Энергетические события на субатомном уровне измеряются в мегаэлектронвольтах (МэВ), и когда два самых нижних кварка сливаются, физики обнаружили, что те выдают колоссальные 138 МэВ. Это примерно в восемь раз сильнее, чем отдельное ядерное слияние, которое происходит в водородных бомбах (полномасштабный взрыв бомбы состоит из миллиардов подобных событий). Водородные бомбы синтезируют вместе крошечные ядра водорода — дейтерий и тритий — с образованием ядер гелия и мощнейшего взрыва. Но каждая из отдельных реакций внутри такой бомбы высвобождает лишь 18 МэВ, по данным Nuclear Weapon Archive. Это намного меньше, чем при синтезе самых нижних кварков — 138 МэВ.
«Должен признаться, когда я впервые осознал, что такая реакция возможна, я испугался», говорит один из ученых Марек Карлайнер из Университета Тель-Авива в Израиле. «К счастью, все оказалось не так страшно».
При всей мощности реакций синтеза, отдельная реакция не так уж и опасна. Водородные бомбы извлекают свою ужасающую мощь из цепных реакций — каскадных слияний множества ядер одномоментно.
Карлайнер и Джонатан Рознер из Чикагского университета определили, что такая цепная реакция будет невозможна с участием прелестных кварков, и перед публикацией разделили свои опасения с коллегами, которые согласились с их выводом.
«Если бы я хотя бы на микросекунду задумался о том, что у такого процесса может быть военное применение, я бы не написал о нем», говорит Карлайнер.
Для запуска цепной реакции производителям ядерных бомб нужны внушительные запасы частиц. Важным свойством прелестных кварков является то, что их невозможно собрать в запасы: они перестают существовать спустя одну пикосекунду после создания, а за это время свет может пройти лишь половину длины гранулы соли. По истечении этого времени прелестный кварк распадается на более распространенный и менее энергетичный тип субатомной частицы — верхний кварк.
Можно создать отдельные реакции синтеза прелестных кварков в километровой трубе ускорителя частиц, говорит ученые. Но даже внутри ускорителя невозможно накопить достаточно большую массу кварков, чтобы нанести миру какой-либо ущерб. Поэтому переживать не о чем.
Само же открытие невероятно, потому что стало первым теоретическим доказательством того, что субатомные частицы можно синтезировать с выпуском энергии, говорит Карлайнер. Это совершенно новая территория в физике мельчайших частиц, которая открылась благодаря эксперименту на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН.
Вот как физики пришли к этому открытию.
В ЦЕРН частицы мчатся по 27-километровому кольцу под землей на скорости света, а потом сталкиваются. Затем ученые используют мощные компьютеры для просеивания данных этих столкновений, и в этих данных иногда возникают странные частицы. В июне, например, в данных показался «двукратно очарованный» барион, или громоздкий кузен нейтрона и протона, состоящий из двух кузенов «прелестного» и «верхнего» кварков — «очарованных» кварков.
Очарованные кварки очень тяжелые по сравнению с более распространенными верхними и нижними кварками, составляющими протоны и нейтроны. И когда тяжелые частицы связываются друг с другом, они преобразуют большой кусок своей массы в энергию связи, а в некоторых случаях и оставляют энергию, которая улетучивается во вселенную.
Карлайнер и Рознер выяснили, что когда два очарованных кварка сливаются, частицы связываются с энергией порядка 130 МэВ и выбрасывают 12 МэВ оставшейся энергии. Это слияние очарованных кварков было первой реакцией частиц такого масштаба, при которой была испущена энергия. Она и стала главным тезисом нового исследования, опубликованного 1 ноября в журнале Nature.
Еще более энергичное слияние двух прелестных кварков, которые связываются с энергией 280 МэВ и выбрасывают 138 МэВ при слиянии, стало второй и более мощной из двух обнаруженных реакций. Пока они остаются теоретическими и недоказанными в экспериментальных условиях. Следующий шаг вскоре последует. Карлайнер надеется, что первые эксперименты, демонстрирующие эту реакцию, будут проведены в ЦЕРН в течение следующих нескольких лет.
Оружие будущегоТермоядерный синтезЯдерная энергияЯдерное оружие
Для отправки комментария вы должны или
«А что если у пространства десять измерений?» – Огонек № 30 (5575) от 05.08.2019
Из чего создана материя, есть ли шанс доказать теорию струн и можно ли создать сверхмощную кварковую бомбу? «Огонек» поговорил с одним из ведущих физиков-теоретиков, главным научным сотрудником Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау Александром Белавиным.
Предыдущая фотография
Единственный предмет в рабочем кабинете Александра Белавина, по которому можно
угадать его научную специальность, — портрет Льва Ландау
Фото:
Коммерсантъ / Евгений Гурко
Фото:
Коммерсантъ / Евгений Гурко
Следующая фотография
1
/
2
Единственный предмет в рабочем кабинете Александра Белавина, по которому можно
угадать его научную специальность, — портрет Льва Ландау
Фото:
Коммерсантъ / Евгений Гурко
Фото:
Коммерсантъ / Евгений Гурко
Беседовала Елена Кудрявцева
В подмосковной Черноголовке в сосновом бору стоит неприметное с дороги здание. Когда-то это была крохотная пристройка к столовой советского монстра — Института химической физики АН СССР. Ныне же здесь квартирует Институт теоретической физики. В 1964 году здесь стал собираться весь цвет советской теоретической физики: Исаак Халатников и Алексей Абрикосов, позже ставший лауреатом Нобелевской премии, Лев Горьков и Игорь Дзялошинский, к ним присоединились выдающиеся математики Сергей Новиков (интервью с ним см. в «Огоньке» № 50 за 2016 г.) и Яков Синай.
Вплоть до 1990-х годов институт, заложивший основы современной науки, считался лучшим центром теоретической физики в СССР и, по версии журнала The Scientist, одним из самых известных в мире. Процесс был устроен своеобразно: под сосны, прямо на улицу, вытаскивали столы и доски — знаменитые семинары шли с 11 утра до позднего вечера. Это, говорят, чрезвычайно удивляло иностранных коллег, которые привыкли заниматься наукой по часам — от сих до сих. Не случайно именно Институт теоретической физики считался воплощением того самого НИИЧАВО, который описали в своем романе братья Стругацкие. А мой собеседник, к слову, у многих своих коллег ассоциировался с академиком Ойра-Ойра — завлабом в отделе недоступных проблем. Впрочем, внешне об этом сегодня ничто не напоминает: с Александром Белавиным мы говорим в его рабочем кабинете, где помимо стола и шкафов есть только портрет Льва Ландау — все, что нужно физику-теоретику для работы и вдохновения.
— В одном из интервью вы сказали, что философия и физика элементарных частиц — взаимосвязанные вещи. Можете пояснить, Александр Абрамович, в чем же их связь?
— В философии главное — желание дойти до сути, понять законы мира; физика элементарных частиц занимается тем же самым. Для меня это изначально очень близкие вещи. Я учился в школе в 1950-е, у меня очень хорошо шли дела с физикой и математикой, но одновременно серьезным увлечением была философия. Отец возглавлял конструкторский отдел на горьковском Заводе имени Орджоникидзе, но очень хорошо знал историю и часто говорил со мной на исторические темы — это подхлестнуло интерес к гуманитарным вопросам. В то время я, думаю, единственный из своих сверстников, добровольно читал Маркса, Энгельса и Ленина. Из их трудов узнал о Гегеле и Фейербахе, а потом, когда в 1961-м стал студентом, узнал о русской религиозной философии, читал о. Сергия Булгакова, Павла Флоренского, Владимира Соловьева, Николая Бердяева, труды князя Евгения Трубецкого и так далее.
— Не самое очевидное чтение для студента МИФИ. И где же вы в советские годы доставали литературу по религиозной философии?
— Это было самое начало 1960-х. Книг этих, конечно, в свободной продаже не было, но за них уже не сажали. Литературу находили на черном рынке в Москве. Помню, в Столешниковом переулке, где толпились «чернокнижники», можно было не только купить, но и обменять книги. Я тогда жил в Горьком (ныне Нижний Новгород. — «О»), там у многих сохранились дореволюционные библиотеки священников, к ним относились как к ненужному хламу. Потомки продавали книги букинистам, и через какое-то время эти уникальные издания всплывали на книжных развалах. Мой брат, который стал писателем, в то время как раз также собирал такие книги. Так что у меня была хорошая база.
— Почему же вы не пошли на исторический или на философский факультет?
— Я хотел, но, к счастью, в то время Никита Хрущев издал особый указ «Об укреплении связи школы с жизнью…», согласно которому, чтобы поступать на гуманитарный факультет, сначала нужно было поработать на производстве минимум два года. Чтобы не терять времени, я поступил на радиофак Горьковского госуниверситета, а затем перевелся в Москву в МИФИ. Но увлечение философией никогда не прекращалось, а затем перешло в русло христианского просвещения, чему способствовало мое знакомство с отцом Александром Менем, который меня крестил в 1971 году в домике при Сретенском храме в Новой Деревне. Встреча с этим человеком была очень важной в моей жизни.
— Как вы познакомились?
— Нас познакомил поэт Николай Шатров, у которого в то лето я жил в Пушкино на даче. А с Шатровым меня познакомил мой друг Владимир Лихачев, мы с ним вместе учились. Затем он преподавал в МИФИ. Он привел к отцу Александру многих студентов. Александр Мень сам был живым продолжателем русского религиозного возрождения. Он показывал, что центром христианства является не что-то побочное, не обряды, не церковная музыка или, скажем, архитектура, а сама личность Иисуса Христа. Он об этом не только писал и говорил, но и свидетельствовал всей своей жизнью (и смертью тоже).
В последний год жизни отец Александр приезжал сюда в Черноголовку и с осени 1989-го до весны 1990-го читал в Доме ученых цикл лекций по русской религиозной философии, причем включал в него и Достоевского, и Толстого. Люди собирались тысячами, чтобы его послушать.
— Вы лично близко общались с отцом Александром?
— В какой-то степени… Поскольку отец Александр поддерживал большой круг общения помимо храма, он создавал группы, где можно было общаться и рассуждать о христианстве, но по соображениям конспирации они между собой не особо пересекались. В одну такую группу, где были и ребята, учившиеся, входил и я.
— Казалось бы, советская физика была полностью ориентирована на атеизм, и это, само собой, распространялось и на самих физиков. Однако известный академик Николай Боголюбов, к слову дважды Герой Социалистического Труда, утверждал, что в теоретической физике нерелигиозных людей фактически нет.
— Это очень интересное свидетельство академика, который сам был не просто из семьи священников, но и сыном профессора богословия Университета св. Владимира в Киеве, что ему, наверное, приходилось всю жизнь не очень афишировать…Для меня большую роль играет осознание того, что мир устроен красиво. Это вызывает чувство удивления и благоговения, которое является чувством религиозным.
Древним иудеям и грекам было легче, чем нам, в этом убедиться и эти чувства испытать, потому что над ними расстилалось небо со звездами, которое не заслонял свет городских фонарей.
Современному человеку, живущему в городе, труднее увидеть красоту мира. А вот ученый, который занимается изучением того, как этот мир устроен, сталкивается с этой удивительной красотой.
Поэтому как раз физику и математику легче ее увидеть. Не знаю, прав ли Боголюбов, что все люди, которые занимаются физикой, ясно осознают и испытывают удивительность и красоту устроенности и самого существования Мира. Но во всяком случае противоречия в факте религиозности человека, занимающегося наукой, никакого нет.
Наука как красота
— В чем красота той части науки, которой вы занимаетесь?
— Я всю жизнь занимаюсь той частью теоретической физики, которая называется квантовая релятивистская теория поля. Она занимается структурой микромира, мира элементарных частиц. В 1970-е годы возникла известная сегодня Стандартная модель — теория, которая описывает наш мир. Она говорит, что все вокруг устроено из фундаментальных частиц: кварков, лептонов и так далее, которые между собой связаны посредством трех фундаментальных взаимодействий — сильного, слабого и электромагнитного. Есть еще гравитационное, которое в Стандартную модель не укладывается.
Это очень разные связи, но оказывается, что с точки зрения математики они все построены по одному принципу — «калибровочной инвариантности». Когда ученые начинают это описывать в виде формул и уравнений, мы видим, что это одна и так же математическая структура, и это совершенно потрясающе! Можно предположить, что наш мир можно описать каким-то единым законом, единой теорией. Теорией, которая будет описывать все взаимодействия фундаментальных частиц, включая гравитационное.
Собственно, этим и заняты современные физики-теоретики: они хотят все устройство мироздания вывести из небольшого количества принципов, построить простую непротиворечивую теорию. Вот уже много десятилетий активно идет поиск некоей общей теории, которая объединит все известные понятия и представления о существующем мире.
— В принципе это довольно древняя задача, правда, раньше ее пытались объяснить как раз в границах философских и религиозных систем.
— Да, например, в свое время античные философы открыли, что в природе существует всего пять типов многогранников, и решили, что они объяснили структуру мира. Их еще называют телами Платона, так как они занимали важное место в философской концепции Платона об устройстве мироздания. Четыре многогранника олицетворяли в ней четыре сущности или стихии. Тетраэдр символизировал огонь, так как его вершина устремлена вверх. Икосаэдр, как самый «обтекаемый», — воду. Куб, как самый «устойчивый», — землю. А октаэдр —- воздух, как самый «воздушный». Додекаэдр — пятый многогранник — символизировал все мироздание, Космос и считался главным.
— Кеплер в XVI веке тоже пытался использовать многогранники, чтобы вывести гармоничное объяснение мира.
— Да, он в сферу орбиты Сатурна вписал куб, в куб — сферу Юпитера, в сферу Юпитера — тетраэдр и так далее. Тайна мироздания казалась открытой. Правда, позже Кеплер узнал, что расстояния между планетами не связаны ни с какими многогранниками, и построил новую теорию, к которой его также привели поиски красоты, лежащие в основе мироздания. Он открыл три закона природы, называемые законами Кеплера. Это открытие сделали возможным последующее развитие физики Ньютоном.
Кварковая лихорадка
— Какие вопросы в физике элементарных частиц сегодня самые интересные?
— Чтобы дать ответ, требуется отступление. В середине ХХ века предполагали, что мир состоит всего из небольшого числа элементарных частиц: протонов, нейтронов, электронов, нейтрино и нескольких других.
В 1950–1960-е годы, когда были построены первые ускорители, новые частицы стали открывать, как на конвейере. Сегодня мы знаем, что протоны и нейтроны вовсе не элементарные (неделимые) частицы, а, в свою очередь, состоят из кварков. То есть все, что вокруг — неживая и живая природа, включая самого человека, — на базовом уровне состоит из кварков. Точнее, из кварков и лептонов. Лептонами являются электрон и нейтрино. Кварки неделимы, и именно их, вместе с лептонами, можно назвать истинными кирпичиками мироздания. Кварк — это элементарная частица с очень необычными свойствами.
— А в чем их необычность?
— Я помню время, когда возникла идея кварков. В годы моего обучения в МИФИ и в ИТЭФ о ней на лекциях по физике элементарных частиц нам рассказывали замечательные ученые — Исаак Померанчук (один из крупнейших физиков ХХ века, внес большой вклад в создание советских ядерных реакторов. — «О») и Лев Окунь (физик-теоретик, первый советский ученый, избранный в Комитет научной политики ЦЕРНа. — «О»). Тогда как раз широко обсуждали гипотезу физиков Марри Гел-Манна (нобелевский лауреат, основатель кварковой теории. — «О») и Джорджа Цвейга о том, что протон и нейтрон на самом деле состоят из кварков. Пришли к выводу, что кварки достаточно тяжелые, поэтому мы пока не можем их наблюдать на ускорителях: им не хватает для этого энергии. Можно ли наблюдать кварки в природе? Вот вопрос, который взбудоражил физиков.
В ту пору была опубликована работа Якова Зельдовича (один из авторов атомной и водородной бомб. — «О»), Льва Окуня и Соломона Пикельнера. Из нее следовало, что поскольку Вселенная 14 миллиардов лет назад при рождении после Большого взрыва представляла собой ускоритель, который мог разбить протоны на кварки, даже если они очень тяжелые, то одиночные кварки должны существовать по сей день и их можно найти в окружающей среде. Отличить кварки от обычных частиц можно по их дробным зарядам. Начались активные поиски кварков.
— Да, это даже называли кварковой лихорадкой. Огромное количество научных групп по всему миру, не только физиков, но даже химиков и биологов, бросилось искать кварки. Исследовали метеориты, минералы, «перетряхнули» тонны морской воды, лунный грунт…
— Но ничего не было обнаружено. Ни одного кварка.
— Что это означает?
— Тем самым был установлен факт, который называется «конфайнмент кварков», в переводе — феномен невылетания (пленения) кварков, заключенных в другие частицы. Оказалось, что между кварками при попытке их разделить возникают чудовищные силы, поэтому их нельзя разорвать. Когда мы пытаемся их растащить, они начинают притягиваться друг к другу все больше. Чтобы развести кварки, нам нужно вложить в систему столько энергии, что ее хватит на появление новых кварков, которые мгновенно опять соберутся в обычные частицы.
Сегодня мы прекрасно видим кварки в эксперименте, примерно как врач видит ребра человека на рентгене, только вот вытащить их никак не можем.
До сих пор, кстати, нет строгой математической теории, которая описала бы конфайнмент кварков. Точнее, такая теория есть, это упомянутая выше Стандартная модель, основанная на калибровочной квантовой теории поля. Но попытка вывести из нее конфайнмент кварков встречает пока большие математические трудности. (Создание теории конфайнмента кварков является одной из «Задач тысячелетия», сформулированных Институтом Клэя. Институт определил всего семь «важных классических задач, решение которых не найдено вот уже в течение многих лет». За решение каждой предложена награда в миллион долларов. — «О».)
— В научно-популярной литературе утверждается, что сила, которая действует между кварками, составляет в человеческих единицах 14 тонн. Видимо, если бы они вылетали из ядра, получалась бы разрушительная кварковая бомба с энергией больше, чем при ядерном взрыве?
— Я не слышал о такой идее. Но в любом случае она неосуществима из-за конфайнмента.
Звенящий мир
— Другая загадка современной физики элементарных частиц связана с поколениями частиц. В школе нас учат, что атомы устроены из ядра и вращающихся вокруг электронов. Ядро, в свою очередь, состоит из протонов и нейтронов. Но сегодня мы знаем, что протоны и нейтроны состоят из кварков одного из двух сортов. Кварк одного сорта называется «верхним», другого — «нижним». Верхний кварк имеет заряд 2/3, а нижний заряд — 1/3. Эти два кварка называются кварками первого поколения. Кроме того, на эксперименте обнаружены еще два поколения кварков, по два кварка с зарядом 2/3 и1/3 в каждом из поколений.
В итоге все известные нам кварки (и аналогичным образом лептоны) разделяются на три поколения, которые сходны во всем, кроме массы. Почему так устроен мир, мы до сих пор не знаем. Так, у верхнего, очарованного и истинного (эти термины определяют поколения элементарных частиц. — «О») кварков одинаковый электрический заряд, а также одинаковые слабое и сильное взаимодействия, но они отличаются массами.
При этом массы отличаются значительно. Скажем, истинный кварк почти в 100 тысяч раз тяжелее верхнего кварка. Такие отличия явно что-то означают, но ученые пока не могут понять, что именно.
— Почему таких поколений три? Больше для конструирования мира не требуется?
— Это один из сложнейших вопросов, на него пока нет ответа. Есть версия, что каждое следующее поколение кварков и лептонов более тяжелое, их труднее наблюдать экспериментально: чтобы их увидеть, нам нужен более мощный коллайдер и ускоритель. Но это вряд ли.
— Вы также занимаетесь одной из самых популярных среди физиков концепций мира — теорией струн. Говорят, она разрешает массу вопросов, хотя ставит еще больше, чем разрешает.
— Причем начать надо с вопроса, зачем физикам вообще понадобилась еще одна теория. Ведь есть Стандартная модель, которая прекрасно описывает все элементарные частицы и взаимодействия, которые существуют.
— Потому что в нее не укладывается гравитация?
— Да, гравитация в Стандартную модель не вписывается. Поэтому ученые еще в 1970-е решили в очередной раз построить единую теорию всего. Но почти сразу начались проблемы. Дело в том, что один из постулатов обычной квантовой теории поля говорит, что элементарным объектом является точечная, то есть нольмерная частица. Исходя из этого объединить гравитацию и Стандартную модель невозможно. Но все становится на свои места, если представить, что элементарным объектом является одномерный объект — струна без толщины.
— Грубо говоря, до теории струн элементарные частицы считали точками, а теперь некой одномерной вибрирующей нитью-струной?
— Да, важно, что это — одномерный объект. Струна может быть открытой, с двумя концами или замкнутой. Поскольку струна — квантовый объект, она двигается и вибрирует, и разные состояния струны можно воспринимать как разные частицы.
— То есть в зависимости от того, как эта струна вибрирует или, утрируя, звучит, зависит тот тип частиц, который возникает?
— По сути, да. Одна струна описывает бесконечное число частиц, другими словами — это система с бесконечным числом фундаментальных частиц, которые все компактно заключены в одной струне. Струна сама превращается в частицу, вибрирует с одной частотой — кварк, с другой — глюон, с третьей — фотон. Правда, нужно понимать, что в масштабах элементарных частиц никаких звуковых колебаний нет.
Александр Белавин (слева) во время лекции
Фото: Евгений Гурко, Коммерсантъ
Александр Белавин (слева) во время лекции
Фото: Евгений Гурко, Коммерсантъ
— Что там получается с гравитацией?
— Теория струн необыкновенно красива с физической точки зрения, она является самосогласованной и автоматически, как бы в качестве бонуса, дает нам гравитацию. То есть из нее легко вывести гравитон, частицу, которая является квантом гравитационного поля, точно так же как фотон — квант электромагнитного поля. Гравитон является одним из низших безмассовых состояний этой самой струны.
— Многие физики, в том числе собеседник «Огонька» академик Валерий Рубаков (см. № 45, 2018 год), говорят, что гравитон никогда не удастся поймать, по одиночке их нельзя ни излучать, ни регистрировать. Вы согласны?
— Да, я думаю, что это так.
— Какие недостатки вы видите у теории струн?
— Единственный недостаток теории струн в том, что если в основе мироздания лежит струна, то для построения непротиворечивого варианта нужно предположить, что наше пространство имеет не четыре измерения, как мы привыкли, а десять. Это совершенно новый взгляд на нашу Вселенную. Дело в том, что на протяжении столетий еще со времени Ньютона и Галилея считалось, что время существует само по себе и не зависит от скорости. В 1905 году Эйнштейн показал, что время и пространство не раздельные сущности, а взаимосвязанные измерения единого пространства-времени, которое называется пространством Минковского, по имени немецкого математика Германа Минковского, первым предположившего замечательную геометрическую формулировку специальной теории относительности Эйнштейна. Эти представления помогли Эйнштейну в построении общей теории относительности. Так вот, согласно современной теории струн мы живем в более сложном мире.
— Давайте поподробнее про эти шесть новых измерений. Где они находятся и почему мы их не ощущаем?
— Дополнительные измерения свернуты в неуловимо малые формы пространства-времени — их называют пространствами Калаби — Яу. Предполагают, что свернутые измерения имеют маленькие размеры, возможно, порядка планковской длины 10–33 см. Поэтому их достичь очень сложно.
Согласно теории струн многомерная геометрия должна присутствовать в каждой точке пространства: на кончике ладони, на Северном полюсе, глубоко под Землей — везде должно находиться шестимерное многообразие Калаби — Яу невидимого крохотного размера.
— А можно ли эти шесть измерений развернуть? Как это будет выглядеть?
— Если предположить, что какие-то из этих шести измерений являются некомпактными, скажем, одно из них, то мир, в котором мы находимся, был бы не четырехмерным пространством-временем Минковского, а пятимерным. Это совсем не то, что мы наблюдаем, и не то, чего мы хотим.
Не имеет доказательств
— Теория струн за 40 лет своего существования ни разу не была доказана экспериментально. Для значительной части научного мира это основание поставить на ней крест. Какие эксперименты могли бы подтвердить правильность теории?
— Следствием теории струн является утверждение о суперсимметрии пространства-времени. Эта суперсимметрия должна проявляться в том, что каждой частице должна соответствовать другая частица, суперпартнер первой. Причем их массы и ряд других свойств должны совпадать.
— Ну так как раз эти эксперименты на Большом адронном коллайдере провалились: никакой суперсимметрии до сих пор не обнаружили.
— Да, поиски различных проявлений суперсимметрии в природе были одной из главных задач многочисленных экспериментов на коллайдерах и в неускорительных экспериментах. И эксперименты этого предсказания пока не подтверждают.
Но на самом деле в физике элементарных частиц за последние десятилетия мы поняли, что симметрии могут быть спонтанно нарушенными на малых энергиях. И если у нас будет более мощный коллайдер, то, возможно, на больших энергиях мы увидим ожидаемые частицы-суперпартнеры. Но это не убеждает противников теории струн, и они предлагают от нее отказаться. С другой стороны, у нее есть много приверженцев, ученых, которые продолжают развивать разные ее аспекты.
— Вы сами считаете, что физически это возможно — проверить теорию струн?
— Это было бы очень интересно и важно сделать. Теория струн действительно до сих пор не проверена экспериментально. Но других теорий, которые бы ответили на главные фундаментальные физические вопросы, сегодня нет. Теория струн до сих пор единственная и к тому же необыкновенно красивая и самосогласованная гипотеза. Кстати, она, в числе прочего, способна объяснить наличие трех поколений частиц, о которых мы говорили.
Вообще, теория струн очень многогранна, и ею занимается большое количество людей, она уже дала необыкновенно много для развития разных областей науки, как физики, так и математики. Например, наша довольно известная работа с Замолодчиковым и Поляковым возникла в связи с теорией струн, но оказалась важной для физики фазовых переходов в двумерных системах, которыми занимаются специалисты по физике конденсированного состояния, а также для некоторых областей современной математики. Но, конечно, главная задача теории струн — это построение единой фундаментальной теории микромира…
Субатомное открытие, которое физики считали секретным
(Изображение предоставлено Shutterstock)
Пара физиков объявила об открытии субатомного явления настолько мощного, что исследователи задались вопросом, не слишком ли опасно обнародовать его.
Взрывное событие? Дуэт показал, что две крошечные частицы, известные как нижние кварки, теоретически могут сливаться вместе в мощной вспышке. Результат: более крупная субатомная частица, вторая, запасная частица, известная как нуклон, и целый беспорядок энергии, выплескивающийся во вселенную. Этот «кварксвзрыв» был бы еще более мощным субатомным аналогом отдельных реакций ядерного синтеза, происходящих в ядрах водородных бомб.
Кварки — это мельчайшие частицы, которые обычно сцепляются друг с другом, образуя нейтроны и протоны внутри атомов. Они бывают шести версий или «ароматов»: верх, низ, верх, низ, странность и очарование.
Энергетические события на субатомном уровне измеряются в мегаэлектронвольтах (МэВ), и когда два нижних кварка сливаются, физики обнаружили, что они производят колоссальные 138 МэВ. Это примерно в восемь раз мощнее, чем одно из отдельных событий ядерного синтеза, которое происходит в водородных бомбах (полномасштабный взрыв бомбы состоит из миллиардов таких событий). Водородные бомбы сливают воедино крошечные ядра водорода, известные как дейтроны и тритоны, для создания ядер гелия, наряду с самыми мощными взрывами в человеческом арсенале. Но каждая из этих отдельных реакций внутри бомбы высвобождает только около 18 МэВ, согласно архиву ядерного оружия, веб-сайту, посвященному сбору исследований и данных о ядерном оружии. Это намного меньше, чем 138 МэВ у сливающихся низших кварков. [Помимо Хиггса: 5 неуловимых частиц, которые могут скрываться во Вселенной]
«Должен признаться, когда я впервые понял, что такая реакция возможна, я испугался», — сказал Live Science соавтор Марек Карлинер из Тель-Авивского университета в Израиле. «Но, к счастью, это пони с одним трюком».
Какими бы мощными ни были реакции синтеза, единичный случай синтеза сам по себе совсем не опасен. Водородные бомбы черпают свою огромную мощь из цепных реакций — каскадного слияния множества ядер одновременно.
Карлинер и Джонатан Рознер из Чикагского университета определили, что такая цепная реакция невозможна с низшими кварками, и перед публикацией в частном порядке поделились своим мнением с коллегами, которые согласились.
«Если бы я хоть на микросекунду подумал, что у этого есть какое-то военное применение, я бы не стал его публиковать», — сказал Карлинер.
Чтобы вызвать цепную реакцию, производителям ядерных бомб нужны большие запасы частиц. А важное свойство нижних кварков делает невозможным их накопление: они перестают существовать всего через 1 пикосекунду после того, как были созданы, или примерно за то время, которое требуется свету, чтобы преодолеть половину длины одной крупицы соли. По прошествии этого времени они распадаются на гораздо более распространенный и менее энергичный вид субатомных частиц, известный как ап-кварк.
Ученые заявили, что, возможно, удастся генерировать одиночные реакции синтеза нижних кварков внутри многокилометровых ускорителей частиц. Но даже внутри ускорителя невозможно собрать достаточно большую массу кварков, чтобы нанести какой-либо ущерб миру, говорят исследователи. Так что не стоит беспокоиться о бомбах с нижним кварком. [7 странных фактов о кварках]
Открытие интересно, потому что это первое теоретическое доказательство того, что можно сплавлять субатомные частицы таким образом, чтобы высвобождалась энергия, сказал Карлинер. Это совершенно новая область в физике очень маленьких частиц, ставшая возможной благодаря эксперименту на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, огромной лаборатории физики элементарных частиц недалеко от Женевы.
Вот как физики сделали это открытие.
В ЦЕРН частицы проносятся по подземному кольцу длиной 17 миль (27 километров) со скоростью, близкой к скорости света, прежде чем столкнуться друг с другом. Затем ученые используют мощные компьютеры для просеивания данных об этих столкновениях, и иногда в результате этих исследований появляются странные частицы. В июне в данных одного из таких столкновений обнаружилось что-то особенно странное: «дважды очарованный» барион, или громоздкий кузен нейтрона и протона, сам состоящий из двух двоюродных братьев «нижнего» и «верхнего» кварков. известные как «очаровательные» кварки.
Шарм-кварки очень тяжелые по сравнению с более распространенными верхним и нижним кварками, из которых состоят протоны и нейтроны. И когда тяжелые частицы соединяются вместе, они превращают большую часть своей массы в энергию связи, а в некоторых случаях производят сгусток оставшейся энергии, которая уходит во Вселенную. [Дурацкая физика: самые крутые маленькие частицы в природе]
Когда два очарованных кварка сливаются, как обнаружили Карлинер и Рознер, частицы связываются с энергией около 130 МэВ и выделяют 12 МэВ в остаточной энергии (около двух третей энергии слияния дейтрона и тритона). Это очарованное слияние было первой реакцией частиц такого масштаба, излучающих энергию таким образом, и является главным результатом нового исследования, опубликованного вчера (1 ноября) в журнале Nature .
Еще более энергичное слияние двух нижних кварков, которые связываются с энергией 280 МэВ и выделяют 138 МэВ при слиянии, является второй и более мощной из двух открытых реакций.
Пока эти реакции чисто теоретические и не были продемонстрированы в лаборатории. Тем не менее, следующий шаг должен произойти в ближайшее время. Карлинер сказал, что ожидает увидеть первые эксперименты, демонстрирующие эту реакцию, в ЦЕРН в ближайшие пару лет.
Примечание редактора: Эта статья была обновлена, чтобы исправить утверждение о том, что топ-кварки составляют нейтроны и протоны. Верхние и нижние кварки составляют протоны и нейтроны.
Первоначально опубликовано на Live Science.
Рафи присоединился к Live Science в 2017 году. Он имеет степень бакалавра журналистики Школы журналистики Медилла Северо-Западного университета. Вы можете найти его прошлые научные репортажи на Inverse, Business Insider и Popular Science, а его прошлые фотожурналистские работы — на Flash9. 0 и на страницах The Courier Post в южном Нью-Джерси.
Теоретический синтез кварков оказался более мощным, чем синтез водорода
Боб Йирка, Phys.org
Схематическое изображение экзотермических реакций синтеза на кварковом уровне ΛQΛQ′ → ΞQQ′N, где Q,Q′ ∈ {b, c}. Кредит: (с) Природа (2017). DOI: 10.1038/nature24289
(Phys.org) — пара исследователей из Тель-Авивского и Чикагского университетов нашла доказательства того, что слияние кварков может высвободить гораздо больше энергии, чем кто-либо думал. В своей статье, опубликованной в журнале Nature , Марек Карлинер и Джонатан Рознер описывают свои теории, связанные с количеством энергии, возникающей при слиянии различных типов кварков.
Чтобы узнать больше о субатомных частицах, исследователи Большого адронного коллайдера заставляют атомы двигаться с высокой скоростью, а затем сталкивают их друг с другом. Это заставляет составные части атомов отделяться друг от друга, позволяя изучать каждый из них. Ученые обнаружили, что эти компоненты называются кварками. Предыдущие исследования также показали, что когда атомы в коллайдере сталкиваются друг с другом, иногда разлетающиеся части сталкиваются с другими частями, сливая их в частицы, называемые барионами.
Предыдущие работы предполагали, что при слиянии кварков участвует энергия. Изучая свойства одного из таких слияний, бариона с двойным очарованием, исследователи обнаружили, что требуется 130 МэВ, чтобы привести кварки в такую конкретную конфигурацию, но они также обнаружили, что слияние кварков вместе привело к высвобождению на 12 МэВ больше, чем это. . Заинтригованные своим открытием, они быстро сосредоточились на нижних кварках, которые намного тяжелее — расчеты показали, что для слияния таких кварков требуется 230 МэВ, но это привело к чистому высвобождению примерно 138 МэВ, что, по подсчетам команды, было примерно в восемь раз больше. чем количество, выделяющееся при синтезе водорода.
Поскольку в основе водородных бомб лежит синтез водорода, исследователи, естественно, были встревожены своими выводами. Настолько, что они решили не публиковать свои результаты. Но последующие расчеты показали, что вызвать цепную реакцию с кварками невозможно, потому что они существуют слишком короткое время — примерно одну пикосекунду — недостаточно долго, чтобы взорвать еще один барион. Они распадаются на более мелкие и менее опасные легкие кварки.
Исследователи отмечают, что их работа по-прежнему носит чисто теоретический характер. Они не пытались синтезировать нижние кварки, хотя отмечают, что это должно быть технически осуществимо на БАК, если другие сочтут это стоящим экспериментом.
Узнать больше
Эксперимент LHCb объявляет об обнаружении новой частицы с двумя тяжелыми кварками
Дополнительная информация: Марек Карлинер и др. Кварковый аналог ядерного синтеза с дважды тяжелыми барионами, Nature (2017). DOI: 10.1038/nature24289
Аннотация
Суть ядерного синтеза заключается в том, что энергия может высвобождаться при перегруппировке нуклонов между ядрами в начальном и конечном состоянии. Недавнее открытие первого дважды очарованного бариона Ξ++cc, который содержит два очарованных кварка (c) и один ап-кварк (u) и имеет массу около 3621 мегаэлектронвольт (МэВ) (масса протона составляет 938 МэВ) также выявил большую энергию связи около 130 МэВ между двумя очарованными кварками. Здесь мы сообщаем, что эта сильная связь делает возможной экзотермическую реакцию перегруппировки кварков, в которой два тяжелых бариона (Λc) подвергаются слиянию с образованием дважды очарованного бариона Ξ++ cc и нейтрона n (ΛcΛc → Ξ++cc n ), в результате при энерговыделении 12 МэВ. Эта реакция является кварковым аналогом реакции ядерного синтеза дейтерия и трития (DT → 4 He n). Гораздо большая энергия связи (примерно 280 МэВ) между двумя нижними кварками (b) приводит к тому, что аналогичная реакция с нижними кварками (Λ Λb → Ξbbn 0 ) дает гораздо большее выделение энергии, около 138 МэВ. Мы предлагаем некоторые экспериментальные установки, в которых может проявиться сильно экзотермический характер слияния двух барионов тяжелых кварков. Однако в настоящее время очень короткое время жизни тяжелого дно- и очарованного кварков исключает любое практическое применение таких реакций.
Цитата : Теоретический синтез кварков оказался более мощным, чем синтез водорода (2017 г., 6 ноября) получено 12 октября 2022 г. из https://phys.org/news/2017-11-theoretical-quark-fusion-powerful-hydrogen.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Whoops Apocalypse (сериал, 1982)
Путеводитель по эпизодам
Актеры и съемочная группа
Отзывы пользователей
Общая информация
IMDbPro
Телесериал
82
2H 18M
Рейтинг IMDB
7,2/10
294
Ваш рейтинг
Play Trailer2: 05
1 Видео
56 Фотографии
Comedysci-Fi
Artieply Sitphyeysy Sitphipe Sitphy Sitphyeyship. последняя неделя перед судным днем. Американский президент Джонни Циклоп пытается провести кампанию по переизбранию, имея дело с русскими, свергнутым шахом, которому нужно. .. Читать все Беззаботный взгляд на последнюю неделю перед судным днем. Американский президент Джонни Циклоп пытается провести предвыборную кампанию, имея дело с русскими, свергнутым шахом, которого нужно спрятать, и новым оружием, называемым «кварковая бомба». Между тем, Лакробат, печально известный террор… Читать все Беззаботный взгляд на последнюю неделю перед судным днем. Американский президент Джонни Циклоп пытается провести предвыборную кампанию, имея дело с русскими, свергнутым шахом, которого нужно спрятать, и новым оружием, называемым «кварковая бомба». Тем временем печально известный террорист Лакробат украл одну из кварковых бомб и пытается доставить ее на Ближний Восток. Стоп… Читать все
IMDb RATING
7.2/10
294
YOUR RATING
Stars
Barry Morse
John Barron
Ed Bishop
Stars
Barry Morse
John Barron
Ed Bishop
Посмотреть информацию о производстве, кассах и компании
10Отзывы пользователей
Подробнее на IMDbPro
0101
Episodes6
Browse episodes
TopTop-rated
1 Season
1982
Videos1
Trailer 2:05
Watch Whoops Apocalypse: The Complete Apocalypse
Photos56
Top cast
Barry Морс
Президент Джонни Циклоп
6 серий6 эп. • 1982
Джон Бэррон
Дьякон
6 серий6 эп.0205
Jay Garrick…
6 episodes6 eps • 1982
Bruce Montague
Shah Mashiq Rassim…
6 episodes6 eps • 1982
Alexei Sayle
Commisar Solzhenitsyn
4 episodes4 eps • 1982
Geoffrey Palmer
Министр иностранных дел
4 серии4 эп. • 1982
Ричард Дэвис
Канцлер казначейства…
4 серии4 эп. 0101
4 episodes4 eps • 1982
Richard Griffiths
Premier Dubienkin
4 episodes4 eps • 1982
David Kelly
Abdab…
4 episodes4 eps • 1982
John Cleese
Lacrobat
3 episodes3 eps • 1982
Glen Murphy
Antonio…
2 episodes2 eps • 1982
Lou Hirsch
Jed Grodd
2 episodes2 eps • 1982
George Claydon
Admiral Blinsky…
2 Эпизоды2 EPS • 1982
Джон Баррард
Джонатон Хоппер
2 Эпизоды2 EPS • 1982
Olivier Pierre
Dr. Weinigger
2 Episodes2 EPS • 1982
GABOR
2 EPSODES2 EPS • 1982
GABOR
2 EPSODES2 EPS • 1982
GABOR
2 EPSODES2 EPS • 1982
GABOR. серия2 эп. • 1982
Джон Стерланд
Священник
2 серия2 эп. • 1982
Все актеры и съемочная группа
Производство, кассовые сборы и многое другое на IMDbPro
Больше похоже на это
Упс, Апокалипсис
Файл Ipcress
Доска
Продолжай, Генрих VIII
Упс!
Мемуары выжившего
Ground Zero
Атомное кафе
Правила боя
Упс!
Специальный бюллетень
Упс
Сюжетная линия
Знаете ли вы
Connections
Упоминается в Comedy Connections: One Foot in the Grave (2007)
Отзывы пользователей10
Обзор
Избранный обзор
10/
10
Классическая комедия
Таких больше не делают, это уж точно! Один из самых смешных сериалов, когда-либо выходивших в этой стране. Это было из тех времен, когда вы могли включить телик и СМЕЯТЬСЯ, в отличие от сегодняшнего дня. И шоу из шести частей, и фильм теперь продаются вместе в бокс-сете, и я ТАК рад, что купил его! 👍
Исследователи Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали первую технологию конденсации водяного пара из атмосферы с нулевыми энергозатратами. Самоохлаждающееся устройство с радиационным щитом способно работать 24 часа в сутки.
В регионах планеты с дефицитом питьевой воды приходится опреснять морскую. На это уходит много энергии, а в более отдалённых от океана районах нет и такой возможности. Решением проблемы может стать конденсация водяного пара из атмосферы. Идея не нова, однако существовавшие до этого «пассивные» технологии, учитывающие естественные перепады температуры, нельзя применять в светлое время суток. Для сбора росы используют, например, фольгу, которая днём нагревается.
Учёные из ETH Zurich разработали технологию, которая позволяет добывать воду круглые сутки, даже под палящим солнцем. Кроме того, она вообще не требует затрат энергии.
Устройство состоит из конусообразного щита и стеклянной панели со специальным покрытием, которое отражает солнечные лучи и отводит тепло. Таким образом прибор охлаждается до 15 градусов Цельсия ниже температуры окружающей среды. Внутри воронки водяной пар превращается в воду. Процесс напоминает то, как зимой конденсат появляется на плохо изолированных окнах.
Другие технологии обычно требуют, чтобы конденсированная вода была стёрта с поверхности — то есть очередных затрат энергии. Без этого этапа значительная часть конденсированной воды прилипала бы к поверхности и оставалась непригодной для использования. Исследователи ETH Zurich нанесли супер-водоотталкивающее покрытие из специально разработанного полимера на нижнюю сторону стекла — и конденсированная вода стала собираться в шарики и стекать (а точнее, «спрыгивать») сама по себе.
Тесты в реальных условиях показали, что устройство как минимум вдвое превосходит «пассивные» технологии с использованием фольги по количеству производимой воды. Пилотный аппарат с воронкой диаметром 10 сантиметров произвёл за день 4,6 миллилитров воды. Больший размер стекла — больше воды соответственно. При идеальных условиях учёные могли бы собирать до 0,53 децилитра воды на квадратный метр поверхности стекла в час. «Это близко к теоретическому максимальному значению 0,6 децилитра в час, которое физически невозможно превысить», — рассказал Айван Хехлер, докторант из группы Димоса Поуликакоса, профессора термодинамики в Цюрихском университете.
По его словам, теперь у других учёных есть возможность продолжить разработку этой технологии или объединить её с такими методами, как опреснение. Производство панелей с покрытием относительно просто, а модули конденсаторов могут быть установлены в ряд, подобно масштабным сборным системам солнечных батарей.
конденсация пресная вода опреснение
Источник: ethz.ch
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ укрепления грунта для строительства
15:30 / Инженерия
Органоиды, похожие на мозг, помогают раскрыть причины аутизма на молекулярном уровне
15:00 / Нейронауки
Нобелевская премия по литературе присуждена француженке Анни Эрно
14:55 / Наука и общество
ГК «Росатом» и просветительский проект Homo Science на Фестивале НАУКА 0+
14:30 / Наука и общество
Биофизики рассказали, при каких температурах белки светящихся бактерий работают лучше
13:30 / Биология
Премию «Исток» вручат лауреатам 2022 года 7 октября в Нижнем Новгороде
12:30 / Наука и общество
Захоронение сарматского воина-аристократа обнаружили археологи МГУ
11:30 / Археология
Член-корреспондент РАН Алексей Калачев о Нобелевской премии по физике за 2022 год
11:29 / Наука и общество, Физика
Академик Юлия Горбунова: Солнце пока светит нам бесплатно, и этим нужно пользоваться
10:30 / Химия
Академик Владимир Бетелин: «Микроэлектроника обрела стратегическое значение, как продукция ВПК» − «МК»
09:54 / Информационные технологии
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
Ученые научились добывать воду из сухого воздуха пустыни
Четыре года назад ученые из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили новые свойства металл-органических координационных полимеров (MOF). Этот пористый материал, как оказалось, отлично впитывает влагу даже в условиях засушливого климата, а при незначительном нагревании — ее активно выделяет. На его основе ученые создали экспериментальное устройство для извлечения воды из воздуха.
Помогаем
Как сообщается, первая версия прибора, представленная в прошлом году, была пассивной и состояла из двух коробок — в одной, пластиковой и прозрачной, находилась другая, заполненная несколькими килограммами MOF-303 — металл-органических структур на основе алюминия (по словам исследователей, данный материал не только недорог в производстве ввиду дешевизны алюминия, но и легок в изготовлении, поскольку его синтез протекает в воде и не требует органических растворителей). Ночью пластиковую коробку открывали, чтобы гранулы MOF впитывали влагу из воздуха, а днем — закрывали. Солнечные лучи проходили сквозь пластик и, нагревая содержимое второй коробки, заставляли полимер выделять влагу в форме конденсата. Далее, словно в опреснителе, капли стекали в нижний отсек и постепенно скапливались, а вечером получившуюся жидкость извлекали с помощью пипетки. Производительность решения составляла в среднем 400 миллилитров жидкости на килограмм абсорбента в день, а в самые засушливые дни испытаний водосборника, проходивших в одной из пустынь Аризоны, когда влажность воздуха не превышала 8%, этот показатель падал до 70 миллилитров жидкости на килограмм абсорбента в день.
Новая версия экспериментальной установки, на основе которой исследователи планируют создать уже коммерческий продукт, по принципу работы схожа с первой, но работает вне зависимости от времени суток. Этого удалось достичь, встроив в прибор вентилятор, нагнетающий воздух, и нагревательный элемент. При этом решение по-прежнему энергонезависимо: в качестве источника питания инженеры задействовали солнечную батарею и аккумулятор. Кроме того, исследователям больше не нужно манипулировать прибором вручную: благодаря организации материала в специальные картриджи установка самостоятельно конденсирует влагу в подсоединяемые емкости. Особый акцент инженеры делают на том, что получаемая таким образом вода, как и в предыдущей версии агрегата, подходит для питья без дополнительной фильтрации.
Курс
QA
Вивчайте важливi технології для тестувальника у зручний час, та отримуйте $1300 уже через рік роботи
РЕЄСТРУЙТЕСЯ!
Производительность аппарата ученые изучили в разных условиях. Выяснилось, что в среднем решение выдает 1,3 литра воды в день на килограмм абсорбирующего материала. Этого объема более чем достаточно, чтобы не умереть от жажды. При этом установка работает даже в условиях совсем сухого воздуха: во время полевых испытаний в пустыне Мохаве водосборник получал в среднем 0,7 литра чистой воды на килограмм абсорбента в день. Минимальный показатель в самый засушливый день в пустыне, когда относительная влажность воздуха падала до 7%, составил 0,2 литра воды на килограмм MOF в сутки.
«Чтобы традиционными методом конденсировать воду из воздуха при низкой влажности — менее 40% относительной влажности, — нужно охладить воздух до нуля градусов по Цельсию, что непрактично. С помощью нашего водосборника мы делаем это при очень низкой влажности без такого охлаждения. Ни одно другое решение на это не способно», — подчеркивает профессор Калифорнийского университета в Беркли Омар Ягхи, основавший с целью коммерциализации технологии стартап Water Harvester Inc.
«Некоторые скажут, что 0,7 литра воды в день — это немного. Однако они будут неправы, поскольку мы говорим о пустынных условиях, где воды нет в принципе. Кроме того, наше решение можно масштабировать, а показанный водосборник — это просто proof-of-concept, призванный продемонстрировать жизнеспособность технологии», — добавляет специалист.
Самая маленькая коммерческая версия аппарата, которая будет размером с микроволновку и сейчас проходит испытания перед выходом на рынок, по расчетам создателей, при средней относительной влажности будет выдавать в сутки до 10 литров чистой воды — достаточно для того, чтобы обеспечить потребности семьи из трех человек.
Более массивная модель аппарата — размером с небольшой холодильник — будет производить 200 — 250 литров в день, чего будет достаточно, чтобы обеспечить среднестатистическую семью водой не только для удовлетворения физиологических потребностей, но и для приготовления пищи и принятия душа. А через пару лет компания надеется построить водосборник, который обеспечит потребности небольшого поселения, — на 20 000 литров. Как и более скромные версии, он также будет работать на солнечной энергии, без подключения к электросети.
По словам исследователей, их разработку найдут полезными жители засушливых регионов, где в настоящее время наблюдается нехватка питьевой воды.
«В атмосфере находится почти столько же воды, сколько во всех реках и озерах, — подчеркивают ученые. — Возможность собирать эту воду позволит не только обеспечить каждого человека на Земле доступом к питьевой воде, но и буквально превратить пустыни в оазисы».
Первым клиентом стартапа станет, вероятно, Саудовская Аравия, которая частично профинансировала разработку.
Источник: hightech.plus
Моя компания — Конедсация воды из воздуха
Сайт создан на платформе Nethouse. Хотите такой же?
Перевести страницу
Отправьте Вашу заявку на проект
Основное условие конденсации воды — попападание горячкго воздуха на охлаждённую поверхность.
Ветряная турбина производит как электричество, так и питьевую воду
Madhu Vajrakarur
Получение природной воды из атмосферы
Сделайте простейшую установку для получения природной воды «РОССИЯНКА» (по технологии 21 века — импульсная электризация образования капель воды атмосферным электричеством) и наслаждайтесь чистой природной водой. Объёма получаемой природной воды, хватит для питья и полива любимых растений!
Стартап создал устройство для производства воды из воздуха
Заметки о том, как израильский технологический стартап может вернуть мир всему Ближнему Востоку
Колодец для получения воды из атмосферного воздуха
Устройство для получения воды из атмосферного воздуха
Генератор воды пирамидальный
АТМОСФЕРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА СВОИМИ РУКАМИ
Гидробур
Автономный конденсатор − накопитель воды, работающий на принципах законов физики
в условиях жарких засушливых регионов
Как получить воду из воздуха
Вуедеркинд из Индии придумал устройство для получения воды из воздуха
Jawwad Patel Lab
Российские учёные разработали уникальную установку для получеиня воды
Уникальный прибор для получения воды из воздуха прошел испытания в Крыму
Поглотитель воды из воздуха
Как добыть воду из воздуха в домашних условиях
Вода из воздуха: Райан Кохлер и стартап Generation Water
An atmospheric water generator (AWG)
Установки для получения воды из воздуха без электричества
Drought Master – вода из воздуха (США)
УЗНАЙТЕ БОЛЬШЕ
Генераторы воды из воздуха
1
Добыча воздухаиз воды в Израиле
В Марокко создана система преобразования тумана в воду
Получение пресной воды из воздуха
Извлечение воды из тумана для решения проблемы нехватки воды в засушливых регионах
Система сбора воды из тумана
2
3
4
5
6
7
8
Вода из воздуха в пустыне. Итальянец придумал башню, которая спасет жителей Эфиопии
В Африке научились добывать воду из воздуха
Простое решение насущных проблем: башня для получения воды из воздуха
Архитектор придумал, как дешево добывать воду из воздуха в пустыне
Производство воды из воздуха. Атмосферный генератор воды из воздуха своими руками
DC03 — дешевое устройство для получения воды из воздуха за счет энергии солнца (видео)
Генератор водыиз воздуха Wfter Gen
ВОДА ИЗ ВОЗДУХА Watergen
Получить воду из воздуха
Как спасти крым от засухи, гидробур, вода из воздуха. Атмосферный генератор воды из воздуха своими руками
Прибор для получения воды из воздуха. Получение воды из атмосферы, получение воды из воздуха, россиянка, природная вода, атмосферное электричество, питьевая вода, вода на даче, установка россиянка, как получить воду из воздуха, новые технологии, электриза
Солнечная электростанция вырабатывает питьевую воду
Новое устройство MIT может извлечь воду из воздуха пустыни
В Крыму для полива полей воду начнут добывать из воздуха
Генератор на солнечной энергии Genny получает питьевую воду из воздуха
Можно ли поливать огород влагой, извлекаемой из воздуха?
Вода из воздуха: ростовский «кулибин» предложил Крыму новую технологию РИА Новости Крым
Вода из воздуха. На саратовском рынке появился атмосферный генератор Aquamatic
Первый генератор воды из воздуха в Бухаре
БИЗНЕС ИДЕИ
Получение воды из воздуха
Бесплатная вода из воздуха
КУПИТЬ АТМОСФЕРНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ВОДЫ
1
2
3
4
5
6
7
8
Вот самые передовые методы извлечения большого количества воды из воздуха
Извлечение воды из воздуха может показаться волшебством, но эта технология вполне реальна. На самом деле, это могло бы быть просто одним из самых важных нововведений за последние несколько десятилетий, если опасения по поводу нехватки воды в будущем действительно верны.
И такие технологии не могли появиться раньше. Плохие стратегии управления водными ресурсами, растущее население, геополитика, а также естественные и антропогенные изменения окружающей среды — все это способствует тому, что в некоторых районах запасы питьевой воды становятся критически низкими. Проблема будет только усугубляться: по некоторым оценкам, к 2050 году 87 стран будут испытывать нехватку воды9.0003
Но, как и многие вещи в жизни, «необходимость — мать всех изобретений». Человеческая изобретательность, возможно, уже обеспечила частичное решение нависшей проблемы.
Как можно извлекать воду из воздуха?
Устройства для получения воды из воздуха, также известные как генераторы атмосферной воды (AWG), представляют собой технологические элементы, способные с помощью различных методов эффективно конденсировать водяной пар из окружающего, обычно влажного воздуха. Способы достижения этого различаются, но в большинстве случаев процесс конденсации используется для охлаждения, конденсации и последующего сбора жидкой воды.
Из существующих на данный момент технологий большинство систем работает подобно кондиционерам, но не все. Используя нагревательные/охлаждающие змеевики, эти машины снижают температуру воздуха, чтобы охладить воздух ниже точки росы водяного пара и превратить его в жидкую воду.
Источник: gerlos/Flickr
Существуют и другие методы, включая использование осушителей или давления для достижения той же цели.
Как бы то ни было, эти устройства отличаются от аналогичных машин, таких как осушители, тем, что их основной задачей является удаление воды из воздуха для получения питьевой воды.
Такие машины имеют решающее значение в тех регионах мира, где чистой питьевой воды мало или ее очень трудно получить. Хотя большинство устройств AWG могут извлекать лишь небольшое количество питьевой воды, это намного лучше, чем отсутствие возможности получать безопасную воду на небольшом расстоянии от вашего дома.
Устройства, как правило, попадают в один из двух лагерей — с пассивным забором воды и с принудительным или силовым приводом. Первый тип, как правило, полагается на естественные перепады температур, а не на усиление проблемы с использованием внешнего источника питания.
Несмотря на то, что сегодня существуют очень сложные примеры, технология извлечения воды из воздуха на самом деле относительно старая. Например, мы знаем, что инки могли поддерживать свои города выше линии дождя, собирая росу и направляя ее в цистерны для последующего сбора и распределения с помощью элементарных водных изгородей. (о них позже).
Еще одним интересным историческим примером является то, что называется «воздушная скважина». Конструкции этих структур сильно различаются, и метод является полностью пассивным, не требующим внешнего источника энергии или движущихся частей.
Один интересный пример был разработан русским инженером Фридрихом Зибольдом примерно в 1900 году. Вдохновленный загадочными грудами древних камней возле разрушенного города Феодосии, Зибольд решил проверить свою гипотезу о том, что это были древние конденсаторы воды из воздуха.
Было обнаружено, что каждая груда древних камней покрывает примерно 9700 футов (900 м2) и связана с остатками терракотовых труб, которые, по-видимому, вели к колодцам и фонтанам в древнем городе. Зибольд пришел к выводу, что, должно быть, существовал какой-то древний метод пассивации сбора воды, и приступил к созданию современного примера, чтобы проверить свою гипотезу.
Его строительство было завершено примерно в 1912 году, и, как утверждалось, он мог производить около 360 литров воды в день — но никаких официальных данных не известно. Позже на базе произошла утечка, и эксперимент был завершен в 1915 году, прежде чем ее частично снесли. Это место было заново открыто в 1993 году и отремонтировано, но оказалось, что оно дает значительно меньше воды, чем предполагалось изначально.
Какие примеры технологии получения воды из воздуха можно привести?
Выше мы уже коснулись нескольких старых примеров, но современные генераторы произвольной формы имеют тенденцию быть более сложными. Вот несколько ярких примеров.
Этот список далеко не исчерпывающий и не имеет определенного порядка.
1. Сила жука может быть секретом
Источник: Solvin Zanko/Minden Pictures
Интересно, что, как и многие вещи, изобретаемые людьми, природа обычно опережала нас в этом. Например, когда дело доходит до извлечения воды из воздуха, у пустынного жука Stenocara gracilipes есть элементарный, но эффективный механизм для выполнения этой, казалось бы, невыполнимой задачи.
Эти маленькие существа обитают в одном из самых засушливых и негостеприимных мест на Земле — в пустыне Намиб. В ответ они разработали стратегию извлечения воды из воздуха с помощью действия, называемого «греться в тумане» — поведение жука, при котором он наклоняет свое ухабистое тело к ветру, позволяя каплям воды конденсироваться из тумана на его тело.
Самые популярные
Эти капли затем стекают по надкрылью жука и направляются ему в рот. Эта стратегия невероятно эффективна и привлекла внимание ученых, пытающихся найти полезные методы обеспечения чистой водой сообществ по всему миру, испытывающих нехватку воды.
Изучая анатомию жука в мельчайших деталях, группа ученых попыталась воспроизвести структуру его брюшка с помощью 3D-печати. Они обнаружили, что чем меньше выпуклости и чем больше их количество, тем лучше поверхность удерживает влагу — короче говоря, больше площадь поверхности.
Но это была только часть истории. Команда обнаружила, что поверхность работает лучше всего, когда любая сконденсировавшаяся вода быстро стекает — именно в этом суть процесса с точки зрения жука.
Если эту технику можно будет дополнительно усовершенствовать и улучшить, а также масштабировать, теоретически ее можно будет использовать для обеспечения высокоэффективного пассивного метода обеспечения чистой водой некоторых мест по всему миру с дефицитом воды.
2. Генератор атмосферной воды Tsunami Product может производить сотни галлонов воды
Источник: Tsunami Products
В Калифорнии компании Tsunami Products (вашингтонская компания) удалось разработать инновационное устройство для получения воды из воздуха, которое, как они надеются, может помочь миллионам калифорнийцев получить доступ к чистой воде за копейки. доллар.
Пример системы принудительного конденсаторного типа, это устройство работает аналогично кондиционеру. На сегодняшний день примеры их устройств были установлены в домах, офисах, ранчо и других зданиях для осушения воздуха, извлечения водяного пара, а затем его фильтрации для питья.
По словам производителя, устройство работает, втягивая воздух «через ряд конденсирующих змеевиков, где водяной пар охлаждается в достаточной степени, чтобы достичь точки росы. Это преобразовывает водяной пар в капли».
Каждый блок затем пропускает воздух и воду через серию специально запатентованных вытяжных камер, которые имеют ряд функций для дополнительной конденсации воды. Затем вся жидкая вода фильтруется от потенциальных загрязнителей (таких как патогены, пыльца и т. д.), а затем собирается в специальный резервуар для хранения, готовый к розливу.
Устройство лучше всего работает в районах с высокой влажностью, таких как туманные районы или береговые линии, и, в зависимости от размера устройства, оно способно производить от 200 до 1900 галлонов (от 900 до 8600 литров) воды в день.
К сожалению, эти устройства недешевы и стоят от 30 000 до 200 000 долларов. в зависимости от их мощности. Но это только начало финансовых затрат потенциального владельца.
Устройство также потребляет много энергии. Однако в сочетании с чистым источником энергии, таким как массив солнечных батарей, работа и углерод, затраты на машину можно сделать более разумными.
3. Ловля воды туманными сетями
Источник: Pontificia Católica de Chile/Flickr
Еще один интересный метод извлечения воды из воздуха — использование тонких сетей. Этот простой метод, обычно возвышающийся над уровнем земли на столбах, используется как в сельском хозяйстве, так и для сбора питьевой воды.
Также известные как противотуманные сетки, такие устройства могут быть изготовлены из ткани из полиэтиленового волокна, которая улавливает конденсат из проходящего водяного пара. Затем сконденсированная вода направляется в сборные сосуды под сеткой.
Будучи полностью пассивными, противотуманные сети способны производить лишь относительно ограниченное количество воды и обычно жизнеспособны только в туманные дни. По этой причине этот метод обычно ограничивается горными районами, где теплый влажный воздух поступает с побережья вверх по крутым склонам и охлаждается, образуя густой туман.
Однако несколько лет назад исследователи из Университета Акрона, штат Огайо, совершили прорыв в этой технологии, которая могла значительно повысить эффективность таких систем. Они сделали сети из электропряденых полимеров, которые были запутаны вокруг фрагментов вспененного графита — что-то вроде спагетти, намотанных на маленькие фрикадельки.
Этот метод значительно увеличивает относительную площадь поверхности сети, что позволяет конденсировать гораздо больше воды на поверхности для сбора. Система настолько эффективна, по словам ее создателей, что может производить до 180 литров воды на квадратный метр каждый день. Для сравнения, обычная противотуманная сетка обычно может производить около 30 литров в день.
4. DARPA разрабатывает интересный метод извлечения воды из воздуха
Источник: The U. S. Army/Flickr
В настоящее время DARPA разрабатывает метод извлечения воды из воздуха в количестве, достаточном для ежедневного снабжения 150 солдат. Эта технология, получившая название Atmospheric Water Extraction (AWE), будет использоваться для обеспечения питьевой водой ряда «военных, стабилизационных и гуманитарных нужд за счет разработки небольших, легких, маломощных, распределенных систем, которые извлекают питьевую воду из атмосферу для удовлетворения потребностей в питье отдельных лиц и групп, даже в чрезвычайно засушливом климате».
Находясь на стадии разработки, текущие предложения включают разработку масштабируемого сорбирующего материала, который сможет быстро извлекать воду из воздуха в максимально легком и энергоэффективном устройстве.
Согласно DARPA, «AWE будет удовлетворять потребности в воде в двух направлениях: экспедиционное и стабилизирующее. Экспедиционное подразделение будет обеспечивать достаточным количеством питьевой воды отдельного бойца, при этом параметры SWaP ограничены необходимостью мобильности и работы в суровых условиях. Стабилизация устройство обеспечит ежедневную потребность в питье до ~ 150 человек (т. е. компании или гуманитарной миссии) с требованиями SWaP, адаптированными к ресурсам, доступным для миссий такого масштаба».
5. Этот генератор атмосферной воды помогает доставлять воду в некоторые из самых засушливых мест на Земле
Источник: Aquaer
Восьмидесятилетний испанский изобретатель Энрике Вега изобрел собственную машину для подачи воды из воздуха после серьезного водного кризиса, охватившего Испанию во время 1990-е годы. Его устройство работает как кондиционер и может быть использовано для обеспечения чистой водой людей, живущих в некоторых из наиболее засушливых мест на Земле.
Машина активно охлаждает окружающий воздух для конденсации чистой питьевой воды. Улучшив свою конструкцию, чтобы она могла работать при более высоких температурах окружающей среды, Вега в 2004 году основал компанию Aquaer, чтобы представить свое устройство платным клиентам.
Самый маленький вариант его изобретения способен производить около 50-70 литров воды в день, но у него есть гораздо более крупная машина, которая может производить около 5000 литров в день.
Вега и его компания также объединились с неправительственной организацией (НПО) Water Inception, чтобы поставить машины в бедные водой районы по всему миру. Недавно 500-литровая машина была предоставлена лагерю беженцев недалеко от Триполи в Ливане.
В настоящее время неправительственная организация пытается собрать средства для предоставления солнечных панелей, чтобы помочь с эксплуатационными расходами устройства.
6. Эта машина для подачи воды из воздуха может работать 24 часа в сутки
Изображение пилотного конденсатора, используемого в ETH Zurich. Источник: ETH Zurich/Iwan Hächler
Новая технология, разработанная исследователями из ETH Zurich, позволила разработать генератор воды из воздуха, который, как они утверждают, может работать в течение всего дня полностью пассивно. Обманчиво простая по конструкции, эта машина использует комбинацию слоев специального полимера и серебра, чтобы придать стеклу особые свойства, которые заставляют воду конденсироваться из воздуха.
Покрытия наносятся на стекло, помещенное в специальный конусообразный радиационный экран, который позволяет стеклу пассивно охлаждаться на 9 градусов по Фаренгейту (15 градусов по Цельсию) ниже температуры окружающей среды для любого конкретного региона. Это создает перепад температур, который, в свою очередь, вызывает конденсацию воды из воздуха, где влага задерживается под конусом.
Чтобы помочь в сборе воды, команда также разработала специальное водоотталкивающее покрытие для нижней стороны стекла, которое быстро облегчает образование капель воды, которые затем могут стекать и собираться.
По словам исследователей, весь процесс не требует затрат энергии и прекрасно работает даже днем благодаря радиационному экрану.
Пилотные исследования показали, что устройство может собирать до 1,8 жидких унций (53 мл) воды на квадратный фут (одну десятую квадратного метра) поверхности стекла в час в идеальных условиях. Неплохо.
7. Эта машина для сбора влаги производит чистую воду с использованием солнечной энергии
Источник: Инженерная школа Кокрелла, Техасский университет в Остине
Исследователи Техасского университета в Остине недавно представили еще один интересный генератор воды из воздуха. Основанная на принципе так называемой «супергубки», эта машина использует солнечную энергию для производства питьевой воды из воздуха.
Внутренние части машины изготовлены из специального гибридного гидрогелевого и гелевого полимерного материала, который очень хорошо удерживает жидкую воду. Используя этот материал, машина может всасывать воду из воздуха и безопасно хранить ее, готовую к извлечению.
Когда из геля нужно набрать воду, все, что вам нужно сделать, это нагреть его.
«Мы разработали полностью пассивную систему, в которой все, что вам нужно сделать, это оставить гидрогель снаружи, и он будет собирать воду», — сказал Фэй Чжао, исследователь с докторской степенью и соавтор исследования. «Собранная вода будет храниться в гидрогеле до тех пор, пока вы не подвергнете ее воздействию солнечного света. Примерно через пять минут под естественным солнечным светом вода высвобождается».
Текущие испытания конструкции позволили произвести около 50 литров гидрогеля на кг, что должно быть более чем достаточно для большинства бытовых применений. В случае коммерческого производства этот метод может изменить правила игры во многих регионах мира, испытывающих нехватку воды, особенно в сочетании с солнечной энергией.
Его также можно использовать для значительного улучшения существующих методов сбора воды, делая их более эффективными и менее энергозатратными.
Ю и его команда уже подали заявку на патент.
8. Углеродные стержни могут быть секретом сбора воды из сухого воздуха
Источник: PNNL
Несколько лет назад Тихоокеанские северо-западные национальные лаборатории (PNNL) представили новый метод извлечения воды из воздуха. Этот новый метод, обнаруженный совершенно случайно, использует наностержни на основе углерода для адсорбции воды при низкой влажности.
Удивительно, но стержни самопроизвольно выбрасывают около половины любой захваченной воды, когда относительная влажность превышает 50-80%. Выталкивание воды полностью обратимо и связано с межфазными силами между ограниченными поверхностями стержня.
Удивительно, но это открытие произошло совершенно случайно, когда химик Сатиш Нуне изучал наностержни с помощью прибора для анализа паров. Он был удивлен, обнаружив, что стержни, по-видимому, работают в отличие от других рецепторов воды, поскольку сборка стержней фактически теряла массу по мере увеличения внешней влажности. Очевидно, это было неожиданностью, но более внимательное изучение показало, что такое странное поведение было следствием переменного расстояния между стержнями.
При низкой влажности стержни могут сохранять относительно большое расстояние между собой, что позволяет воде прилипать к ним. Однако по мере повышения влажности капиллярное действие воды сближает стержни, которые, в свою очередь, выдавливают и вытесняют любую воду, прилипшую к стержням.
Интересно, что подобный процесс предполагался еще в 1990-х годах, но до сих пор из этого ничего не вышло. Теперь есть надежда, что это странное явление можно каким-то образом использовать в больших масштабах для сбора воды в засушливых пустынных районах.
9. Эта машина на базе грузового контейнера выиграла конкурс Water Abundance XPRIZE
Источник: The Skysource/Skywater Alliance
Разработанное компанией WEDEW, это устройство выиграло конкурс Water Abundance XPRIZE стоимостью 1,75 млн долларов еще в 2018 году как наиболее доступное. решение для смягчения растущего водного кризиса в мире. Машина способна производить не менее 2000 литров воды из атмосферы каждый день, и все это из органических отходов.
XPrize спонсируется TATA Group и Австралийской группой помощи.
Мало того, устройство стоит чуть более 2 центов за литр мощности. Размещенный внутри транспортного контейнера, этот AWG может создавать и поддерживать влажную среду внутри контейнера, а также производить чистую питьевую воду с помощью устройства под названием Skywater.
Еще один пример активного генератора воды из воздуха. Эта система использует газ из биомассы для создания и поддержания влажной среды внутри контейнера посредством процесса, называемого пиролизом. В качестве топлива для машины можно использовать практически любые органические отходы, включая материалы растительного и животного происхождения, древесную стружку или ореховую скорлупу. По мере разложения органического материала выделяется водяной пар, который задерживается в контейнере и извлекается из воздуха.
Устройство производит не только питьевую воду, но и богатые питательными веществами отходы, называемые биоуглем, которые можно использовать в качестве сильнодействующего природного удобрения для сельскохозяйственных культур.
9. Эти бутылки с водой могут наполняться из самого окружающего воздуха
Источник: Fontus
Еще одна интересная AWG — самозаполняющаяся бутылка для воды под названием Fontus Airo. Идеально подходящие для людей, которые не любят ничего, кроме отдыха на свежем воздухе, эти бутылки могут наполниться менее чем за час.
Бутылки были разработаны австрийским инженером-технологом Кристофом Ретезаром, чтобы обеспечить простой способ снабжения безопасной водой регионов мира, испытывающих нехватку воды. В отличие от некоторых других решений в этом списке, технология бутылок относительно проста и, что наиболее важно, портативна.
Бутылка работает, пропуская влажный воздух внутрь устройства, в результате чего воздух подвергается воздействию так называемых гидрофобных «зубов». Напоминая щетину зубной щетки, эти «зубы» заставляют водяной пар конденсироваться из воздуха, образуя капли воды, готовые к сбору.
Еще один пример активного генератора сигналов произвольной формы. Питание обеспечивается небольшой аккумуляторной батареей на солнечной панели, встроенной в устройство. По словам ее создателя, бутылка наиболее эффективна при температуре от 86 градусов по Фаренгейту (30 градусов по Цельсию) до 104 градусов по Фаренгейту (50 градусов по Цельсию) и при влажности от 80 до 90%.
В течение часа Фонтус может произвести примерно 0,5 кварты (примерно 1/2 литра) воды. С момента разработки продукт был представлен на рынке как велосипедистам, так и любителям пеших прогулок.
И это, энтузиасты воды из воздуха, ваш удел на сегодня. Далекая от научно-фантастических фильмов, таких как «Звездные войны», технология буквального извлечения воды из воздуха является очень реальной и очень многообещающей областью технологий, помогающей обеспечить живительной водой многие части мира.
Если предупреждения о надвигающемся водном кризисе обоснованы, то технологии, подобные описанным выше, могут оказаться критически важными для выживания многих миллионов людей во всем мире.
More Stories
наука Исследователи из Нидерландов преодолели 30-процентный барьер в солнечных батареях
Ameya Paleja| 28.09.2022
инновации Микробатареи будущего могут помочь крошечным роботам управлять пространством и временем
Саде Агард| 04.09.2022
транспорт Теперь B-52 будет оснащаться двигателями F130 Rolls-Royce
Лукия Пападопулос| 29. 09.2022
Система на солнечной энергии извлекает питьевую воду из «сухого» воздуха | Новости Массачусетского технологического института
Исследователи из Массачусетского технологического института и других организаций значительно увеличили производительность системы, которая может извлекать питьевую воду прямо из воздуха даже в засушливых регионах, используя тепло солнца или другого источника.
Система, основанная на проекте, первоначально разработанном три года назад в Массачусетском технологическом институте членами той же команды, приближает процесс к чему-то, что могло бы стать практическим источником воды для отдаленных регионов с ограниченным доступом к воде и электричеству. Выводы описаны сегодня в журнале Джоуль , в статье профессора Эвелин Ван, заведующей кафедрой машиностроения Массачусетского технологического института; аспирантка Алина ЛаПотин; и шесть других в Массачусетском технологическом институте, а также в Корее и Юте.
Более раннее устройство, продемонстрированное Ван и ее коллегами, обеспечило проверку концепции системы, которая использует разницу температур внутри устройства, чтобы позволить адсорбирующему материалу, который собирает жидкость на своей поверхности, втягивать влагу из воздуха. ночью и отпустить на следующий день. Когда материал нагревается солнечным светом, разница температур между нагретым верхом и затененной нижней стороной заставляет воду высвобождаться из адсорбирующего материала. Затем вода конденсируется на сборной пластине.
Но это устройство требовало использования специальных материалов, называемых металлическими органическими каркасами, или MOF, которые дороги и ограничены в поставках, а производительность системы была недостаточной для практической системы. Исследователи говорят, что благодаря включению второй стадии десорбции и конденсации и использованию легкодоступного адсорбирующего материала производительность устройства значительно увеличилась, а его масштабируемость как потенциально широко распространенного продукта значительно улучшилась.
Ван говорит, что команда считала: «Хорошо иметь небольшой прототип, но как мы можем преобразовать его в более масштабируемую форму?» Новые достижения в дизайне и материалах привели к прогрессу в этом направлении.
Вместо MOF в новой конструкции используется адсорбирующий материал, называемый цеолитом, который в данном случае состоит из микропористого алюмофосфата железа. Этот материал широко доступен, стабилен и обладает надлежащими адсорбирующими свойствами, чтобы обеспечить эффективную систему производства воды, основанную только на типичных колебаниях температуры днем и ночью и нагреве солнечным светом.
Двухступенчатая конструкция, разработанная LaPotin, позволяет разумно использовать тепло, выделяемое при смене фазы воды. Солнечное тепло собирается пластиной солнечного поглотителя в верхней части коробчатой системы и нагревает цеолит, высвобождая влагу, которую материал захватил за ночь. Этот пар конденсируется на пластине коллектора — процесс, который также выделяет тепло. Коллекторная пластина представляет собой медный лист непосредственно над вторым слоем цеолита и в контакте со вторым слоем цеолита, где теплота конденсации используется для выпуска паров из этого последующего слоя. Капли воды, собранные с каждого из двух слоев, могут быть собраны вместе в сборный резервуар.
При этом общая производительность системы с точки зрения ее потенциальных литров в день на квадратный метр площади сбора солнечной энергии (LMD) примерно удваивается по сравнению с предыдущей версией, хотя точные показатели зависят от местных колебаний температуры, солнечный свет и уровень влажности. По словам Вана, в первоначальном прототипе новой системы, испытанном на крыше Массачусетского технологического института до ограничений, связанных с пандемией, устройство производило на «порядки» больше воды, чем предыдущая версия.
В то время как аналогичные двухступенчатые системы использовались для других применений, таких как опреснение, Ван говорит: «Я думаю, что никто на самом деле не преследовал этот путь» использования такой системы для сбора атмосферной воды (AWH), поскольку такие технологии известны. .
Существующие подходы AWH включают сбор тумана и сбор росы, но оба имеют существенные ограничения. Сбор тумана работает только при 100-процентной относительной влажности и в настоящее время используется только в нескольких прибрежных пустынях, в то время как сбор росы требует энергоемкого охлаждения, чтобы обеспечить холодные поверхности для конденсации влаги, и по-прежнему требует влажности не менее 50 процентов, в зависимости от на температуру окружающей среды.
В отличие от этого, новая система может работать при уровне влажности всего 20 процентов и не требует никаких дополнительных затрат энергии, кроме солнечного света или любого другого доступного источника низкопотенциального тепла.
ЛаПотин говорит, что ключом является эта двухступенчатая архитектура; теперь, когда его эффективность была продемонстрирована, люди могут искать еще лучшие адсорбирующие материалы, которые могли бы еще больше увеличить производительность. Нынешняя производительность около 0,8 литра воды на квадратный метр в день может быть достаточной для некоторых применений, но если эту скорость можно улучшить с помощью некоторых дополнительных настроек и выбора материалов, это может стать практичным в больших масштабах, говорит она. . По словам Вана, уже разрабатываются материалы, которые обладают адсорбционной способностью примерно в пять раз большей, чем этот конкретный цеолит, и могут привести к соответствующему увеличению выхода воды.
Команда продолжает работу по совершенствованию материалов и конструкции устройства, а также по его адаптации к конкретным приложениям, например, портативной версии для военно-полевых операций. Двухступенчатая система также может быть адаптирована к другим методам сбора воды, которые используют несколько тепловых циклов в день, питаются от другого источника тепла, а не от солнечного света, и, таким образом, могут производить более высокие дневные объемы производства.
«Это действительно интересная и технологически значимая работа», — говорит Гуйхуа Ю, профессор материаловедения и машиностроения Техасского университета в Остине, не участвовавший в этой работе. «Это представляет собой мощный инженерный подход к проектированию двухступенчатого устройства AWH для достижения более высокого выхода воды, что делает шаг ближе к практическому производству воды с использованием солнечной энергии», — говорит он.
Ю добавляет: «Технически прекрасно, что можно повторно использовать тепло, выделяемое просто благодаря этой двухступенчатой конструкции, чтобы лучше удерживать солнечную энергию в системе сбора воды, чтобы повысить энергоэффективность и ежедневную производительность воды. Будущие исследования заключаются в улучшении этой прототипной системы с использованием недорогих компонентов и простой конфигурации с минимальными потерями тепла».
В исследовательскую группу входят Ян Чжун, Ленан Чжан, Линь Чжао и Арни Лерой из Массачусетского технологического института; Хёнхо Ким из Корейского института науки и технологий; и Самир Рао из Университета Юты. Работа была поддержана Лабораторией водных и пищевых систем Абдула Латифа Джамиля (J-WAFS) Массачусетского технологического института.
Извлечение воды из атмосферы для засушливых зон
Воздух может использоваться в качестве устойчивого источника воды, поскольку он содержит более 14 000 км3 водяного пара. Существует два метода извлечения воды из окружающего воздуха. Первый подход предполагает понижение температуры влажного окружающего воздуха ниже точки росы. Второй метод включает отсасывание водяного пара из влажного окружающего воздуха с помощью твердого адсорбента и жидкого абсорбента, а затем извлечение воды путем нагревания абсорбента и сжижения испарившейся воды. Росная вода, по-видимому, является простым способом пополнения запасов питьевой воды в нескольких частях мира. Мелкие животные и растения являются первичными потребителями росы, так как она необходима для поддержания их жизнедеятельности в полузасушливой или сухой среде.
1. Введение
Водяной пар является ключевым компонентом атмосферы в исследованиях атмосферы, метеорологии, гидрологии и климата. Водяной пар влияет на энергетический баланс атмосферы Земли, который вызывает и поддерживает атмосферные движения. Поглощение солнечного излучения, безызлучательный перенос с поверхности Земли (конвекция и конденсация воды) и поглощение теплового излучения — все это обеспечивает энергию для атмосферы [1] . В большинстве стран мира 1 км 2 атмосферного воздуха содержит 10 000–30 000 м 3 чистой воды. Запатентованная технология извлечения воды из воздуха (ЭВА) предназначена для крупномасштабного водоснабжения, до 1000 м 3 в сутки, и основана на извлечении влаги из воздуха в водный поток. В методе EWA используется влажность воздуха, аналогичная опреснению, при котором используется бесконечный бесплатный источник соленой воды. В регионах, где нет ни соленой воды, ни инфраструктуры, технология EWA может стать жизнеспособной альтернативой для водоснабжения. Технология EWA извлекает влагу из воздуха в три этапа: абсорбция влаги твердым влагопоглотителем, испарение воды при умеренных температурах (65–85 °C) и конденсация с помощью пассивного конденсатора, подключенного к тепловому насосу. Технология EWA может предложить разумный вариант для доставки воды в засушливые районы, такие как Южное Средиземноморье, а также в страны с загрязненной водой, такие как тропические страны и страны, удаленные от побережья, где системы с длинными трубами недоступны [2] .
2. Методы экстракции водой
2.1. Генераторы воздух-вода (AWG)
Извлечение воды из воздуха с помощью систем обратного цикла становится все более популярным, и в настоящее время доступны различные генераторы воздуха-воды (AWG), все из которых претендуют на звание наиболее эффективный [3] . Генератор атмосферной воды (AWG) является возможным решением проблемы нехватки воды, поскольку он преобразует водяной пар в жидкую воду [4] . На рис. 1 показана экспериментальная установка генератора атмосферной воды.
Рисунок 1. Генератор атмосферной воды [4] (в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License CC BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ (дата обращения: 25 октября 2021 г.) )).
Метод извлечения воды из воздуха одинаков для всех технологий, как с обратным циклом, так и без него, и включает в себя конденсацию паров, содержащихся в воздухе. АРГ с обратным циклом сжатия ( Рисунок 2 ), в частности, форсируйте конденсацию охлаждающим воздухом до уровня ниже точки росы. Основное преимущество использования атмосферной воды в качестве источника питьевой воды состоит в том, что не требуется никакой водно-транспортной инфраструктуры; лесозаготовительное оборудование можно установить практически в любом месте (вдали от береговой линии). Конденсаторы росы делятся на две категории: пассивные и активные.
Рисунок 2. Обратный термодинамический цикл [3] (согласно условиям лицензии Creative Commons Attribution License CC BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ (по состоянию на 25 октября 2021 г.) )).
Генераторы атмосферной воды — другое название активных конденсаторов (AWG). При среднем расходе воздуха 400 м 90 254 3 90 255 /ч и мощности компрессора 1000 Вт уникальный AWG на рисунке производит воду с минимальной температурой 10 °C и охлаждает окружающий воздух до температуры на 8 °C ниже точки росы. Он включает в себя два 2-литровых резервуара для воды, которые полностью отделены друг от друга, и можно применять графики для создания воды для каждого резервуара в определенное время. Высота устройства 35 см, длина 25 см, ширина 14 см [3] . Конденсация является основным методом, с помощью которого AWG превращает водяной пар в жидкую воду. Он охлаждает влажный воздух до температуры ниже точки росы, вызывая фазовый переход пара в жидкую воду на охлаждающих поверхностях, которая затем собирается [5] [6] . Парокомпрессионный холодильный цикл используется в АРГ на основе конденсации. Способность AWG собирать воду из относительно сухого воздуха и низких температур является его наиболее многообещающей особенностью. Хотя относительная влажность важна для работы AWG, на нее меньше влияют абиотические переменные, такие как коэффициент излучения неба, скорость ветра и топографическое положение, чем на пассивные конденсаторы. В результате он может работать в более широком диапазоне погодных условий [5] .
Энергия использовалась для изучения производительности и экономической целесообразности сочетания осушителя жидкого осушителя на солнечной энергии со стандартной системой кондиционирования воздуха с компрессией пара для метеорологического сценария в Гонконге. Мощность парокомпрессионной системы системы кондиционирования воздуха, усиленной солнечными батареями, может быть снижена с исходной производительности типичной системы кондиционирования воздуха до 19–28 кВт. Производительность стандартной системы кондиционирования воздуха сравнивалась с производительностью системы осушителя с солнечным адсорбентом. Из-за более высокого КПД в результате большего количества охлажденной воды с более эффективных установок возможности рекуперации энергии за счет включения системы осушителя солнечного адсорбента в обычную систему кондиционирования воздуха имеют большое значение для жаркой и влажной погоды в Гонконге. Гибридная система снижает годовое энергопотребление на 6760 кВт/ч [7] .
Использование установки, предназначенной для работы с максимальной эффективностью для производства наилучшей воды с наименьшим количеством электроэнергии, было представлено как способ извлечения воды из атмосферного воздуха. В исследовании также изучалось, можно ли использовать солнечную энергию в генераторах атмосферной воды (AWG) в качестве нового источника пресной воды. С помощью программного обеспечения HOMER был задуман, оценен и спроектирован рекомендуемый солнечный блок AWG. Исследования показали, что добываемая вода безопасна для питья и что технология AWG на солнечной энергии технически возможна. Технология AWG позволяет получать питьевую воду по более низкой цене, чем вода в бутылках, и является более экологичной [8] .
Технология AWG обеспечивает питьевую воду по конкурентоспособной цене по сравнению с водой в бутылках, которая более экологична и безвредна для здоровья. В программе (Cool Pack) были установлены обратные циклы Ренкина (VCRM). Работа требовала использования двух хладагентов: R134a и R502. Потребность в цикле рассчитывалась на осень, весну, лето и зиму. В результате выявлено, что оптимальный режим приходится на осенний период, а оптимальной холодильной машиной для работы в фиксированных режимах с наибольшей водопроизводительностью в сутки является ВХРМ.
Этот проект был основан на охлаждении, которое определяется как процесс перемещения тепла из одной точки в другую. Используются компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, как показано на Рисунок 3 [9] .
Рис. 3. Блок-схема водоотделителя [9] .
2.2. Коллектор земля-вода
Устройство состоит из столбчатых и наклонных каналов над земной поверхностью, которые используются для получения чистой воды из атмосферного воздуха путем охлаждения влажного атмосферного воздуха до температуры ниже точки росы [10] [11] . Количество газообразных поглотителей солнечного излучения в атмосфере, таких как водяной пар и озон, также может быть значительным. Нисходящее тепловое излучение из атмосферы, на которое влияют облака и водяной пар, а также восходящее тепловое излучение, которое снижается восходящим тепловым излучением, составляют суммарную результирующую радиацию, нагревающую земную поверхность.
Когда яркость солнца увеличивается, поверхность Земли становится сухой. Глубина сухой поверхности зависит от среднего количества осадков, глубины капиллярного движения и типа почвы в этом месте. Внутри этой сухой поверхности присутствует влажный налет. Это происходит за счет взаимодействия капиллярного движения с подземными водами. Это капиллярное действие означает, что эта вода поднимается на поверхность Земли через крошечные щели в почве. Когда солнечный свет нагревает верхнюю поверхность, используя солнечную энергию, эта вода рассеивается в виде пара 9.0254 [12] . Используется четырехгранная фигура с глазурью на склоне, называемая Коллектор Земля-Вода. Когда верхняя поверхность Земли нагревается солнцем в виде солнечной энергии, вода испаряется с поверхности через водяной пар [13] . Этот процесс известен как конвекция. Этот сбор воды затем достигает поверхности земли под действием силы тяжести в виде питьевой пресной воды.
Рис. 4. Принцип коллектора земля-вода (адаптировано с разрешения из ссылки [14] , Copyright 2015, Elsevier).
2.3. Цикл абсорбции-регенерации
Был разработан концептуальный цикл для описания абсорбции водяного пара из атмосферного воздуха с последующим процессом регенерации. В этом исследовании в качестве осушителя использовали CaCl 2 . Прогнозировалось влияние условий окружающей среды на рабочие пределы цикла [15] . Цикл абсорбции-регенерации показан на рис. 5 . Это четыре тепловых процесса:
Рис. 5. Цикл абсорбции-регенерации (адаптировано с разрешения Reference [15] , Copyright 2000, Elsevier).
Согласно теоретическим исследованиям пределы концентрации слабых и сильных растворов существенно влияют на значение КПД цикла. Эффективность цикла более 90% может быть достигнута для различных значений высокой концентрации раствора; однако это значение падает, когда разница между концентрациями сильного и слабого раствора минимальна. Цикл абсорбция-регенерация показан на Рисунок 5 .
2.4. Сбор росы
Был представлен план крупномасштабного сбора росы в качестве источника пресной воды. С помощью четырех пластиковых труб система подает холодную морскую воду (5 °C) с глубины около 500 м и примерно в 5 км от берега. Затем он проходит через теплообменник, конденсируя 643 м 90 254 3 90 255 росы за 24 часа. Три ветряных турбины (каждая мощностью 200 кВт) перекачивают морскую воду из моря в этот район. Рассмотрена технико-экономическая целесообразность системы. Было установлено, что текущая концепция экономически невыгодна по сравнению с установкой обратного осмоса сопоставимой производительности [16] . Роса образуется при конденсации влаги в воздухе и используется для питья и орошения. Поверхности, собирающие росу, могут выиграть от радиационного охлаждения полимерной фольги. Это исследование было сосредоточено на образовании росы на окрашенной полиэтиленовой пленке, которая была подвергнута радиоактивному охлаждению. Выводы показали, что объем собираемой росы на м 2 минимален, но масштабные системы могут быть недорогими [17] [18] . Сбор росы будет играть важную роль в засушливых регионах нашей планеты [19] .
Существует три типа туманоуловителей: (а) плоский прямоугольный туманоуловитель, (б) круглый прямоугольный туманоуловитель и (в) простой туманоуловитель в форме цилиндра. Был использован коллектор тумана с двумя цилиндрами. Результаты показали, что при сборе большего количества воды на двухцилиндровом туманоуловителе можно было достичь средней производительности воды 0,53 л/м2/сутки и максимальной водосборности 3,3 л/м 2 / день [20] .
На рис. 6 показаны плоский коллектор росы и коллектор в виде перевернутой пирамиды. Эксперименты по сбору пассивной росы проводились на пастбищах. Сооружены плоский коллектор 2 длиной 1 м с покрытием из полиэтиленовой пленки толщиной 0,39 мм, изогнутый под углом 30°, и второй рососборник в форме перевернутой пирамиды. Для прогнозирования сбора росы на двух поверхностях использовались две модели: одна представляла собой простую модель баланса поверхностной энергии, а другая представляла собой аэродинамическую модель. По статистике среднесуточная роса составила 0,12–0,03 мм на травяном покрове, 0,1–0,06 мм на плоском коллекторе и 0,15–0,05 мм на опрокинутом пирамидальном коллекторе. Система сбора тумана и воды показана на 9.0276 Рисунок 7 [21] .
Рис. 6. Плоский коллектор росы и коллектор перевернутой пирамиды. (Адаптировано с разрешения ссылки [19] , Copyright 2015, Elsevier).
Рисунок 7. Система сбора тумана и воды (перепечатано из ссылки [21] в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License CC BY 4. 0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ (доступ 25 октября 2021 г.)).
2.5. Осушающие системы
Вода извлекается из влажного воздуха с помощью осушающих материалов. Десикант с высокой концентрацией может поглощать влажный воздух в ночное время (фаза абсорбции), а абсорбированную воду можно удалять из разбавленного влагопоглотителя в процессе регенерации путем нагревания. При использовании осушительного метода процесс регенерации можно проводить при относительно низких температурах, в диапазоне от 40 до 70 °C, что идеально подходит для солнечных дистилляторов [22] . Основным преимуществом добычи воды с помощью солнечной энергии является ее чистота, устойчивость и самодостаточность, поскольку она не требует какой-либо инфраструктуры 9.0254 [23] .
Используя этиленгликоль в качестве осушителя жидкости, Hall et al. разработал абсорбционный метод получения пресной воды из атмосферного воздуха с последующим восстановлением в солнечном дистилляторе [24] . На воду, полученную этим методом, влияли температура и влажность. Данные были представлены в психометрической таблице состава, хотя в расследовании отсутствовала информация о массе собранной воды [25] .
Разработан нестандартный метод улавливания воды из атмосферы с помощью твердого влагопоглотителя. Также было исследовано, можно ли собрать влажный воздух, охладив его до температуры ниже точки росы с помощью системы кондиционирования воздуха 9.0254 [26] . В методе извлечения влаги из атмосферного воздуха пруд-влагопоглотитель использовался для поглощения влаги из воздуха и получения влагопоглотителя с высоким содержанием воды. Солнце нагревает осушитель, богатый водой, заставляя влагу испаряться и смешиваться с окружающим воздухом, повышая точку росы окружающего воздуха, конденсируя испарившуюся влагу с образованием конденсата питьевой воды и возвращая осушитель с низким содержанием воды в пруд-осушитель. . Композитный материал S-образной формы использовался для получения воды из атмосферного воздуха путем замачивания ее в физико-химической жидкости для поглощения влаги из воздуха 9.
Единственным источником электрической энергии, размещенным на борту первого искусственного спутника Земли, являлась батарея серебряно-цинковых аккумуляторов. Она применялась для питания несложного радиопередатчика, транслировавшего в эфир прерывистые сигналы. Такое решение позволяло выполнить экспериментальный полет, но для сколько-нибудь продолжительного пребывания на орбите оно категорически не подходило. По этой причине уже весной 1958 года на спутниках начали устанавливать батареи солнечные — легкие и достаточно эффективные источники энергии, без которых освоение как ближнего, так и дальнего космоса стало бы невозможным.
Появление фотоэлементов
В 1839 году Александр Эдмон Беккерель, впоследствии ставший одним из наиболее известных французских физиков, заметил, что при воздействии света на «утопленные» в электролите пластины из платины гальванометр регистрирует появление тока. Разумеется, говорить о создании хотя бы даже прототипа солнечной батареи в данном случае не приходится, но сам по себе эффект прямого преобразования одной формы энергии в другую был замечен и зафиксирован.
В 1873 году британский инженер Уиллоби Смит, пытаясь сконструировать устройство для проверки подводных кабелей, обнаружил, что используемые им селеновые стержни обладают странной особенностью — при попадании на них света электропроводность материала буквально «подскакивает». Дальнейшее изучение этого явления, осуществленное американским изобретателем Чарльзом Фриттсом, позволило спустя десятилетие создать первый фотоэлемент. Электроэнергия генерировалась тонким слоем селена, «зажатого» между медной и золотой поверхностями.
Следует отметить, что физическую природу данного явления удалось объяснить лишь в 1905 году. Это было сделано самым знаменитым ученым всех времен – Альбертом Эйнщтейном. Практическое же применение как фотоэлементов, так и созданных на их основе солнечных батарей долгое время оставалось ограниченным как из-за их относительной дороговизны, так и вследствие низкого коэффициента полезного действия (КПД). Этот важнейший показатель поначалу редко превышал 1%.
Путь на орбиту
К моменту запуска первого спутника идея установки солнечных батарей на космические аппараты уже не являлась новой. К её практической реализации в США приступили в 1954, а в СССР – в 1956 году. В обеих странах основные надежды возлагались на кремниевые фотоэлементы. КПД при этом оставался невысоким — от 4% на первых опытных образцах до 8% для солнечных батарей, выводившихся на орбиту в 1964 году. Этот недостаток компенсировался несколькими ключевыми достоинствами:
Долгий срок непрерывной работы.
Отсутствие необходимости в каком-либо «топливе».
Малый вес.
Полная автономность.
Безупречная надежность.
Практическое использование достаточно быстро показало, что микрометеориты хотя и воздействуют на работоспособность солнечных батарей, но крайне незначительно. Куда более значительной проблемой являлся постоянный рост энергопотребления всё более крупных и сложных космических аппаратов.
Новинкой середины 60-х годов прошлого века стала батарея солнечная на основе арсенида галлия. Этот материал позволил существенно повысить начальный КПД (от 14-15% до 20%), сократить потери при нагреве и сделать фотоэлементы менее чувствительными к космической радиации. Практическое применение улучшенных источников питания началось в 1967 году, когда их установили на межпланетной автоматической станции «Венера-4».
В последние годы XX века на космических аппаратах появились батареи, созданные на основе так называемых каскадных элементов. От обычных «ячеек» их отличает многослойность, позволяющая последовательно преобразовать практически весь спектр излучений, создаваемых Солнцем. Основной материал при этом всё тот же — арсенид галлия, размещенный на особой германиевой подложке. Эффект использования новых элементов питания очевиден — объем вырабатываемой энергии заметно увеличился.
Возможные перспективы развития
На Земле, как известно, использование солнечных батарей остается сравнительно незначительным. К примеру, в 2016 году они обеспечили всего 1,3% от общего объема генерации электроэнергии во всем мире. Дело в том, что львиную долю солнечных лучей поглощает атмосфера планеты. При выходе в открытый космос эффективность фотоэлементов, разумеется, резко увеличивается. Таким образом, орбитальные солнечные электростанции потенциально могли бы стать куда более мощными, чем любые наземные установки.
Конечно, выработанную энергию потребуется каким-то образом передать по назначению, то есть на Землю. Для этого можно использовать один из двух альтернативных методов. Один из них предполагает применение микроволн – своего рода «энергетического радио». Сразу же необходимо отметить, что пока что это лишь теория. Даже лабораторные эксперименты еще не проводились. По этой причине невозможно сказать, не окажется ли передаваемый с орбиты «луч» губительным для живых организмов или вредным для атмосферы. Привлекательной стороной применения радиоволн является возможность налаживания энергоснабжения в любой точке планеты, сколь угодно удаленной от благ современной цивилизации.
Второй и пока что более перспективный метод основан на преобразовании света Солнца в инфракрасное излучение мощного лазера. КПД подобного устройства может достигать 80%. Предполагается, что передавать энергию этим способом вначале будут от орбитальной станции на отдельные космические аппараты, а в дальнейшем, возможно, и на Землю.
Разумеется, сооружение подобных объектов потребует огромных затрат. Вывод в околоземное пространство большого количества солнечных панелей и сборка их в единый генерирующий блок приведет к необходимости использования десятков, если не сотен тяжелых ракет, не говоря уже о выполнении сложных монтажных работ. Окупятся ли эти расходы в дальнейшем – пока сказать невозможно. Тем не менее ясно, что рано или поздно человечество просто вынуждено будет перейти к масштабному использованию энергии Солнца, поскольку земные ресурсы конечны.
Орбитальная электростанция: между фантастикой и планированием | Статьи
Средства массовой информации Китая рассказали о намерении страны построить орбитальную солнечную электростанцию и начать передачу энергии из космоса на Землю уже к 2030 году. Так что можно прекращать качать нефть и добывать уголь, впереди мир ждет много чистой, возобновляемой, а в перспективе очень дешевой электроэнергии? «Известия» разобрались в ситуации.
Солнце. Практически неисчерпаемый источник энергии под боком у человечества. Проекты использования солнечной энергии человечество копит с античности, и до последних лет пятидесяти их все отличали два основных критерия: принципиальная возможность и неэффективность. Панели солнечных батарей были созданы уже более ста лет назад, но и до сих пор количество солнечных электростанций в общем количестве энергообеспечения нашей планеты относительно невелико.
Есть несколько серьезных причин, мешающих повсеместному распространению солнечных электростанций. Во-первых, это атмосфера и погодные явления, сильно снижающие эффективность использования. Даже в самый ясный день земная атмосфера минимум на 36% уменьшает количество получаемого фотоэлементами солнечного света, а про плохую погоду, когда фотоэлементы практически бесполезны, и говорить не стоит.
батареи
Солнечная электростанция в китайской провинции Шаньдун
Фото: TASS/Zuma
Еще одна серьезная проблема — это невозможность использовать солнечную энергию постоянно. В ночное время электростанция опять же стоит без дела, что приводит к ее сильному удорожанию. Требуется наличие аккумуляторов для хранения выработанной за дневное время энергии и специальной сети подстанций для сглаживания пиков потребления.
Кроме того, солнечные электростанции обладают большей эффективностью при расположении ближе к экватору, в идеале в пустынях, а значит, требуется передавать энергию к пользователям на значительные расстояния. Остаются еще регулярная необходимость очистки фотоэлементов или зеркал от пыли, необходимость постоянно поворачивать их для максимального получения солнечных лучей и до кучи вопросы экологов. Большую часть этих проблем можно было бы решить, просто запустив солнечную электростанцию в космос, что и собирается сделать Китай. Впрочем, при этом возникнет много других, возможно, еще более сложных вопросов.
Космический концепт
Судя по имеющейся информации, ничего кардинально нового китайцы пока не придумали. Подобные идеи выдвигаются учеными и инженерами по всему миру уже более 70 лет. Если вкратце, предлагается вывести на околоземную орбиту космическую станцию с большим количеством солнечных панелей, которые преобразуют энергию фотонов нашего светила в постоянный электрический ток. Всё точно так же, как на Международной космической станции, только в гораздо больших размерах собственно космического аппарата и количестве получаемой энергии.
Единственным принципиальным отличием является то, что орбита будущей электростанции должна быть геостационарной, она пролегает в 35 786 км от поверхности Земли. Тогда скорость полета электростанции будет совпадать с вращением Земли и станция будет находиться всё время над одним местом на поверхности нашей планеты. На такой же орбите чаще всего работают спутники связи, организующие вещание в конкретном регионе. Кроме того, подобная орбита хороша еще и небольшим количеством космического мусора. На Международной космической станции солнечные панели достаточно быстро (менее чем за 10 лет) выходят из строя и теряют эффективность за счет повреждения фотоэлементов микроскопическими частицами космического мусора.
батареи
Фото: TASS/Zuma/ESA
За счет размещения на орбите, вне действия плотных слоев земной атмосферы, станция окажется гораздо эффективнее, чем земная электростанция таких же размеров. «Если вы поставите солнечные панели в космосе, они будут работать 24 часа в сутки, семь дней в неделю, 99,9% времени в году», — говорит Пол Яффе, космический инженер Научно-исследовательской лаборатории ВМС США, работающий над подобным проектом по заказу американских военных. Его слова приводит Business Insider.
За счет того что в космосе нет атмосферы, солнечные панели работают на 36% эффективнее. За счет отсутствия ночей и плохой погоды работоспособность увеличится еще более чем вдвое.
Кроме того, панели направлены на солнце всегда под идеальным углом. Ученые считают, что космическая солнечная электростанция примерно в восемь раз эффективнее, чем ее земной аналог.
Ток без права передачи
Правда, при космическом расположении появляется новый серьезный вопрос: как передавать электричество на Землю? В настоящее время есть два способа сделать это: лазер и электромагнитные волны вроде тех, что используются для передачи радиочастот или разогрева еды в микроволновой печи. Передача энергии при помощи лазера долго изучалась специалистами NASA, после чего от этой идеи отказались как от неэффективной.
Правда, это было в 80-х годах прошлого века, когда коэффициент полезного действия (КПД) лазеров не превышал 10–20%. С учетом потерь на передачу и преобразование световой энергии в электричество получалось, что потребитель получит лишь несколько процентов от передаваемой изначально энергии.
Однако с появлением новых технологий в начале 2000-х годов ситуация серьезно изменилась. В настоящее время есть инфракрасные лазеры с КПД до 40−50%. Серьезно улучшилось качество фотоэлементов, принимающих энергию лазерного луча (модули на основе арсенида галлия способны преобразовывать в электричество до 40%, а при определенных условиях до 70). Даже в условиях работы в земной атмосфере при помощи лазера можно передавать энергию, например заряжать висящий в воздухе беспилотник (таким проектом, например, в России занимаются Виталий Капранов, Иван Мацак и группа молодых инженеров из Комитета инновационных проектов молодежи (КИПМ) РКК «Энергия»).
беспилотник
Фото: popmech.ru
В случае с лазерным лучом, бьющим из космоса, тоже особых проблем не будет — на Земле будет построена специальная структура с модулями из арсенида галлия, и они будут максимально эффективно преобразовывать прилетевший из космоса луч в электричество, за счет фотонов определенной длины волны это будет гораздо эффективнее, чем с солнечной энергией.
Кстати, российский ЦНИИмаш шесть лет назад выступал с идеей создания российских космических солнечных электростанций (КСЭС) мощностью 1–10 ГВт с беспроводной передачей электроэнергии наземным потребителям. И российские исследователи считают лазерную передачу энергии на Землю более эффективной. Вот что говорит об этом главный научный сотрудник ЦНИИмаша Валерий Мельников: «Значительно меньшая расходимость лазерного луча по сравнению с СВЧ-сигналом дает на порядки меньшую площадь передающих и приемных систем, а из-за малой площади приема появляется возможность энергоснабжения высокоширотных регионов России, Канады, Гренландии и других островов в северных широтах, а также Антарктиды от КСЭС, находящейся на геостационарной орбите».
Второй вариант, который как раз и рассматривают китайцы, — это передача сигнала на Землю при помощи радиоволн. Специальное устройство на солнечной электростанции будет переводить постоянный ток в радиоволны и посылать их массивный пучок на Землю. Проблема в том, что для создания радиоволн требуется специальная каркасная конструкция большого размера.
Практически вся площадь солнечных панелей с обратной стороны будет занята под специальную систему генерирующего радиоволны и передающего их на Землю устройства. На Земле же пучок радиоволн будет улавливаться ректенной (от англ. rectifying antenna — выпрямляющая антенна). Это специальное устройство будет представлять собой нелинейную антенну, предназначенную для преобразования энергии поля падающей на нее волны в энергию постоянного тока. Естественно, что ректенна тоже теряет энергию при получении и переработке радиоволн.
Инженер РКК «Энергия» Иван Мацак
Фото: popmech.ru
Важно подобрать частоту таким образом, чтобы передача излучения была не ионизирующей во избежание возможных экологических проблем. Именно эту задачу и будут решать китайские ученые в 2021–2025 годах, пытаясь передавать энергию в условиях земной атмосферы. Экспериментальная база для таких опытов уже построена в городе Чунцин. Поэтому можно не бояться, при передаче энергии планету не поджарит гигантской микроволновкой, люди даже не заметят дополнительного излучения. Как не замечаем мы огромного количества радиоволн, постоянно находящихся в атмосфере планеты. Предполагается, что плотность сигнала будет довольно низкой и не будет угрожать людям, самолетам или птицам, пролетающим через него. Однако точно сказать об этом получится лишь после натурных опытов.
По расчетам ректенна получится больше размером, чем специальная станция с фотоэлементами для переработки лазерного луча. А вот как с эффективностью передачи — пока непонятно. Российские ученые настаивают на лазерном варианте, Китай и США — на использовании микроволнового излучения.
Пора или не пора
Так что же тогда удерживает людей от создания экологичных и практически бесперебойных солнечных электростанций? Прежде всего высокая цена проекта. Современные ракеты могут доставить на геостационарную орбиту подобные электростанции только за достаточно большое количество запусков. А ведь их требуется на орбите собирать, и не факт, что это можно сделать без человеческого участия.
Современные подсчеты показывают, что подобные электростанции будут окупаться десятилетиями и дольше, пока на Земле существует множество альтернативных, хоть и гораздо менее наукоемких способов получать электроэнергию.
Китайцы говорят о возможности использования 3D-печати отдельных элементов прямо на орбите, чтобы сэкономить на запусках. Да, первый космический принтер, печатающий объекты прямо на орбите, вот уже несколько лет находится на Международной космической станции, и с его помощью даже было напечатано несколько пластиковых инструментов, однако использовать такой способ для изготовления электростанции прямо в космосе пока не пробовал никто.
Вторая проблема — это эффективность подобной солнечной электростанции. Пока по расчетам вроде получается, что она эффективнее, чем солнечная, расположенная на Земле, даже с учетом множества потерь на передачу электроэнергии. Но как это будет в реальности, без эксперимента не сможет сказать никто.
батареи
Производство солнечных модулей
Фото: TASS/DPA/Jan Woitas
Вот и получается, что ничего сверхфантастического в создании космической электростанции на орбите нет, однако объем финансовых вложений и неясный результат отпугивают от таких проектов потенциальных инвесторов. Если же Китаю получится создать и запустить солнечную электростанцию на орбите, то это станет не сверхвыгодным способом получения энергии, а скорее показателем научной и инженерной силы стремительно растущего «восточного дракона». По крайней мере у других держав дальше планов и разработок пока дело не сдвинулось.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Космические солнечные батареи и стандарты
Астронавты и космонавты, находящиеся на движущейся по околоземной орбите Международной космической станции (МКС), недавно совершили очередной выход в открытый космос, чтобы подготовить станцию к установке двух новых солнечных батарей.
Солнечные батареи для МКС
Астронавты американского Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration; NASA; НАСА) Кейт Рубинс и Виктор Гловер 28 февраля начали устанавливать крепежные платформы для высокоэффективных солнечных панелей, которые должны прибыть на Международную космическую станцию в ближайшие месяцы. Астронавт Японского агентства аэрокосмических исследований (Japan Aerospace Exploration Agency; JAXA) Соичи Ногучи вместе с Рубинс завершили установку 5 марта.
Солнечные батареи используются на Международной космической станции в качестве источника электроэнергии уже давно. В настоящее время эксплуатируются восемь панелей. Но после эксплуатации в течение одного-двух десятилетий большинство подобных устройств приходит в негодность. Истекает расчетный срок службы.
Развитие технологии производства солнечных панелей, стимулируемое стандартами
В новых панелях используются передовые технологии изготовления солнечных батарей, позволяющие примерно вдвое повысить компактность устройств без снижения мощности относительно ныне используемых панелей. Уже установленные на МКС солнечные батареи останутся на своих местах и продолжат работать. Две новые панели будут размещены над ними под определенным углом.
Первые устройства на солнечной энергии были разработаны и начали использоваться по назначению еще в первом десятилетии 19 века. С тех пор данная технология продолжает совершенствоваться благодаря разработкам, направленным на повышение эффективности, снижение себестоимости и даже улучшение эстетических характеристик солнечных панелей, часто размещаемых на крышах жилых домов.
Стандарты сыграли значительную роль при разработке, популяризации и поддержке распространения соответствующих технологических достижений, сделав использование солнечной энергетики коммерчески жизнеспособным вариантом организации электроснабжения самых разных объектов: от отдельно стоящего жилого дома до Международной космической станции.
Международные стандарты на космические солнечные батареи
Особого внимания заслуживают международные стандарты, регулирующие использование солнечной энергии космическими системами. Примером служит документ ИСО 21348:2007 «Космическая среда (естественная и искусственная) — Процесс оценки энергетической плотности потока солнечного излучения», разработанный техническим комитетом (ТК) 20 (Самолеты и космические аппараты), действующим в составе Международной организации по стандартизации (International Organization for Standardization; ISO; ИСО).
Документ позволяет оценивать интенсивность солнечного излучения в контексте определения его пригодности для выработки электроэнергии. Сфера применения стандарта включает, среди прочего, моделирование фактической мощности солнечных батарей при эксплуатации в определенной среде.
Национальные стандарты на космические солнечные панели
Работа в рассматриваемом направлении ведется и на уровне отдельных государств. Так, Американский институт аэронавтики и астронавтики (American Institute of Aeronautics and Astronautics; AIAA) при поддержке Американского национального института стандартизации (American National Standards Institute; ANSI) подготовил множество основанных на консенсусе стандартов для поддержки успешного развития и использования аэрокосмической техники, включая документы, регламентирующие применение солнечных батарей на космических станциях.
Например, стандарт AIAA S-112A-2013 «Критерии приемлемости и требования к качеству для электрических компонентов солнечных панелей, предназначенных для эксплуатации в космической среде» устанавливает процедуры оценки качества электродеталей, интегрированных в космические солнечные батареи.
Стандарты на солнечные батареи, предназначенные для эксплуатации на Земле
Многие стандарты содержат рекомендации для солнечных панелей, эксплуатируемых на Земле. Например, документ UL 3703 «Солнечные трекеры (устройства слежения за Солнцем)» фокусируется на технологии, которая позволяет солнечным панелям вращаться и следовать за движением Солнца по небосводу.
Использование данной технологии приводит к заметному повышению эффективности по сравнению с солнечными панелями, закрепленными статично. Стандарт UL 3703 был разработан организацией Underwriters Laboratories (UL).
Унифицированные стандарты в области солнечной энергии являются ключом к обеспечению рентабельности разработки и использования гелиоэнергетических систем, включая решения, не генерирующие электричество, а используемые для выработки тепла.
Достижению данной цели способствует распространение документа IAPMO USHGC 1-2018 «Единый кодекс по гидронике (применение жидкостей для охлаждения и нагрева) и геотермальной энергии», представляющего собой унифицированный сборник руководящих указаний на тему использования энергии Солнца для нагрева и охлаждения зданий, применяемых субъектами строительной отрасли.
Документ разработали специалисты Международной ассоциации руководителей сантехнических служб (International Association of Plumbing and Mechanical Officials; IAPMO) и организации ASTM International. Авторы отмечают, что внедрение IAPMO USHGC 1-2018 приводит к сокращению затрат на обучение обслуживающего персонала и специалистов по установке, а также к минимизации затрат на разработку готовой продукции и, как следствие, общей стоимости для конечных потребителей.
Дорого и тяжело: зачем Европе солнечная батарея в космосе
Тренды
Телеканал
Газета
Pro
Инвестиции
РБК+
Новая экономика
Тренды
Недвижимость
Спорт
Стиль
Национальные проекты
Город
Крипто
Дискуссионный клуб
Исследования
Кредитные рейтинги
Франшизы
Конференции
Спецпроекты СПб
Конференции СПб
Спецпроекты
Проверка контрагентов
РБК Библиотека
Подкасты
ESG-индекс
Политика
Экономика
Бизнес
Технологии и медиа
Финансы
РБК КомпанииРБК Life
Скрыть баннеры
Рубрики
РБК Тренды
Модель космической солнечной станции
(Фото: Andreas Treuer / ESA)
Генеральный директор Европейского космического агентства Йозеф Ашбахер предложил передавать солнечную энергию из космоса на Землю с помощью микроволн или мощных лазеров со спутника. Рассказываем главное о проекте Solaris
Что происходит
По словам Йозефа Ашбахера, космическая солнечная энергетика (space-based solar power, SBSP) может стать важным шагом на пути к углеродной нейтральности и энергетической независимости Европы. Предполагается, что источниками энергии станут солнечные панели на орбите, которые собирают энергию и отправляют ее на Землю при помощи микроволн или мощных лазеров.
По оценкам британской консалтинговой компании Frazer-Nash, инвестиции в исследования и разработку прототипа SBSP-спутника могут составить €15,8 млрд. Строительство первого действующего спутника может обойтись в €9,8 млрд, эксплуатация — в €3,5 млрд. При этом стоимость строительства и эксплуатации спутников будет сокращаться по мере их появления — до €7,6 млрд и €1,3 млрд соответственно.
Чтобы отправлять на Землю достаточно энергии, необходимо, по оценкам Frazer-Nash, 54 спутника SBSP. При общей стоимости в €418 млрд проект позволит сэкономить €601 млрд от производства энергии на Земле, а также сократить выбросы CO₂.
Другая консалтинговая компания, Roland Berger, оценила стоимость одного спутника в €33,4 млрд.
Кроме этого, подчеркивают эксперты Roland Berger, SBSP-спутник будет больше любого другого спутника. Его площадь составит 15 км², а вес — более 4,5 тыс. т. Чтобы сократить вес при запуске, спутник необходимо запускать в разобранном виде, а на орбите собирать при помощи автономных роботов — однако сейчас такой технологической возможности нет.
Также в Roland Berger сомневаются в возможности передавать гигаватты электроэнергии на таком большом расстоянии с помощью существующих технологий.
Физик Кейси Хандмер подсчитал, что из-за тепловых потерь, стоимости логистики и сложностей строительства в космосе SBSP технология обойдется в тысячи раз дороже традиционного производства электроэнергии.
Что это значит
Чтобы собирать солнечную энергию в космосе, необходим специальный огромный спутник, оснащенный солнечными батареями. Панели вырабатывают электричество, которое с помощью высокочастотных радиоволн передается на Землю. На Земле специальная антенна преобразует радиоволны в электричество и подает ток в электросеть.
Среди преимуществ такой технологии выделяют постоянный доступ к солнечному свету и отсутствие помех из-за плохой погоды. В то же время существует ряд проблем. Солнечные системы много весят, поэтому в космос их необходимо отправлять в разобранном виде, где на орбите конструкцию уже соберут автономные роботы — для этого нужен гораздо более продвинутый ИИ, нежели существующий сегодня. Кроме того, космические запуски выбрасывают большое количество углекислого газа в атмосферу. Также в космосе панели будут быстро изнашиваться из-за столкновений с космическим мусором и воздействия прямых солнечных лучей. Наконец, до сих пор не нет технологии, которая бы могла передать огромные объемы энергии на Землю на таком большом расстоянии.
Тем не менее, в разных странах с 1970-х ученые продолжают разрабатывать идеи по передаче электроэнергии из космоса на Землю. Например, японское агентство космических исследований Japan Space Systems планирует к 2025 году представить космическую солнечную энергетическую систему. Станция с помощью спутника будет собирать солнечную энергию и отправлять ее на Землю.
Модель японской космической солнечной энергетической системы
(Фото: Japan Space Systems)
Кроме этого, в Великобритании правительство рассматривает предложение о строительстве солнечной электростанции в космосе стоимостью £16 млрд. А в Китае планируется провести испытания космической электростанции уже в 2028 году.
Обновлено 14.09.2022
Текст
Анна Арбузова
Главное в тренде
Материалы по теме
Космическая энергетика — Научно-популярно о космосе и астрономии — ЖЖ
Советский ученый Николай Кардашев полвека назад сформировал шкалу, в которой уровень развития цивилизации определялся количеством используемой энергии. Подход очень логичный — когда человечество осваивало энергию лошади, угля, нефти и атомного распада — каждый раз оно поднималось на новый уровень могущества. Освоение космоса зависит не только от возможностей вывести спутник на орбиту, но и от технологий, позволяющих ему функционировать. И обеспечение энергией космических аппаратов является одной из важнейших граней космонавтики. Какие способы успели придумать люди?
Художник James Vaughan
Постановка задачи
В задаче энергоснабжения космического аппарата можно выделить два критерия, позволяющие наглядно распределить различные подходы. Это мощность и длительность. Действительно, логично, что одни технические решения используются для задачи “много, но недолго” и другие — для “десятилетиями, пусть и немного”. Если взять эти критерии как оси графика, то получится следующая картина:
Spacecraft Power Systems, David W. Miller, John Keesee
Первый спутник отправился в полет с заряженными серебряно-цинковыми аккумуляторами, которые обеспечивали “бип-бип” передатчика 21 день. Решение было логичным — экспериментальные солнечные панели ждали своей очереди на объекте “Д”, который стал “Спутником-3” (запущен 15 мая 1958). Серебряно-цинковые батареи, благодаря высокой плотности энергии и большим токам разряда, нашли широкое применение в космонавтике, а их недостаток — небольшое количество циклов перезарядки неважен в случае, когда батарея используется один раз. Любопытная метаморфоза произошла с кораблем “Союз” — первые корабли летали с солнечными панелями, на модификации 7К-Т (“Союз-10” — “Союз-40”, кроме -13, -16, -19, -22) их убрали, оставив только аккумуляторы с запасом электроэнергии на двое суток, а со следующей модификации “-ТМ” солнечные панели снова вернули и уже насовсем. До сих пор аккумуляторы остаются рациональным решением для аппаратов, которые будут работать не дольше нескольких суток и не требуют больших объемов электричества. Иногда на аппараты ставят даже неперезаряжаемые элементы, например, прыгающий зонд MASCOT, сброшенный с межпланетной станции Hayabusa-2 на астероид Рюгу, использовал литий-тионилхлоридные элементы, которых хватило на 16 часов. Но перезаряжаемые элементы встречаются чаще, с ними удобнее работать, потому что, при необходимости, их можно подзарядить перед запуском без разборки аппарата. Литий-ионные элементы, благодаря своим высоким характеристикам, сейчас получают очень широкое распространение не только в бытовых приборах, но и на космических аппаратах.
Зонд MASCOT станции Hayabusa-2
Если энергии требуется очень много, но на короткое время, имеет смысл применять химические источники. Например, на спейс шаттлах были так называемые APU. Несмотря на полностью совпадающее название с вспомогательной силовой установкой на самолетах, это были специфические устройства. В камере сгорания сжигалось химическое топливо (горючее на основе гидразина и азотный тетраоксид), горячий газ подавался на турбину, а ее вращение создавало давление в гидросистеме шаттла без промежуточного превращения энергии в электричество. Гидравлика поворачивала управляющие поверхности орбитера на этапах выведения на орбиту и посадки. Любопытно, что сейчас плотность энергии литий-ионных батарей достигла таких значений, что появилась ракета-носитель Electron, в которой выполняющий похожую функцию турбонасосный агрегат (устройство для подачи топлива в двигатель) заменили на электрический насос с блоком аккумуляторов. Потери на большей массе батарей компенсировались простотой разработки.
Топливные элементы
Топливный элемент спейс шаттла
Если длительность космического полета не превышает две-три недели, то, в особенности для пилотируемых кораблей, очень привлекательными становятся так называемые топливные элементы. Как известно, водород горит в кислороде с выделением огромного количества тепла, и ракетные двигатели, использующие это, являются одними из наиболее эффективных. А возможность напрямую получать электричество из соединения водорода с кислородом породила источники электроэнергии, применяющиеся, кстати, не только в космонавтике.
Топливный элемент работает следующим образом: водород попадает на анод, становится положительно заряженным ионом и отдает электрон. На катоде ионы водорода получают электроны, соединяются с молекулами кислорода и образуют воду.
Соединив несколько ячеек и подавая больше компонентов, можно легко получить топливный элемент большой мощности. А выделяющуюся в результате работы воду можно использовать для нужд экипажа. Сочетание свойств обусловило выбор топливных элементов для кораблей “Аполлон” (и, кстати, для лунных версий “Союзов“ первоначально выбрали тоже их), шаттлов и “Бурана”.
Стоит отметить, что топливные элементы теоретически могут быть обратимыми, диссоциируя воду на водород и кислород, запасая электроэнергию и работая, фактически, как аккумулятор, но на практике такие решения в космонавтике пока не востребованы.
По имени Солнце
Жизнь на Земле невозможна без солнечной энергии — на свету растут растения, и энергия уходит дальше по пищевой цепочке. И для космонавтики Солнце сразу же стало рассматриваться как доступный и бесплатный источник. Первые спутники с солнечными панелями, Vanguard-1 (США) и “Спутник-3” (СССР), отправились в полет уже в 1958 году.
Прелесть солнечных панелей заключается в непосредственном превращении света в электричество — фотоны, падая на полупроводники, напрямую вызывают движение электронов. Соединяя ячейки последовательно и параллельно, можно получить требуемые значения напряжения и тока.
В космических условиях очень важным является компактность солнечных панелей, например, огромные “крылья” МКС сделаны из очень тонких панелей, которые в транспортировочном положении были сложены гармошкой.
Видео раскрытия панелей МКС
До сих пор солнечные панели остаются наилучшим вариантом, если необходимо снабжать космический аппарат энергией годами. Но, конечно, они, как и любое другое решение, имеют и свои недостатки.
Прежде всего, на низкой околоземной орбите спутник постоянно будет уходить в тень Земли, и необходимо дополнить панели аккумуляторами, чтобы электропитание было непрерывным. Аккумуляторы и дополнительная площадь солнечных панелей для их зарядки на солнечной стороне орбиты заметно увеличивают массу электросистемы спутника.
Далее, мощность солнечного излучения подчиняется закону обратных квадратов: Юпитер в 5 раз дальше Земли, но на его орбите космический аппарат с такими же солнечными панелями будет получать в 25 раз меньше электроэнергии.
Солнечные панели постепенно деградируют в условиях космического излучения, так что на длительные миссии их площадь необходимо рассчитывать с запасом.
Линейное увеличение массы солнечных панелей с ростом требуемой мощности в какой-то момент делает их слишком тяжелыми по сравнению с другими системами.
Альтернатива аккумуляторам
Если вы читали замечательную книгу Нурбея Гулиа “В поисках энергетической капсулы”, то можете помнить, что после долгих поисков идеального аккумулятора он остановился на модифицированных для безопасного разрушения маховиках. Сейчас с успехами литий-ионных батарей эта тема менее интересна, но эксперименты по хранению энергии в раскрученном маховике проводились и в космонавтике. В начале 21 века компания Honeywell проводила эксперименты с маховиками-аккумуляторами. Теоретически это направление может быть интересно еще и тем, что маховики используются в системе ориентации спутника, и можно совместить режимы поддержания требуемого положения в пространстве и хранения энергии.
Сконцентрируй это
Еще на стадии проработки концепта было очевидно, что станция Freedom (после многочисленных изменений реализованная как МКС) будет нуждаться в большом количестве электроэнергии. И расчеты 1989 года показали, что солнечный коллектор сможет сэкономить от 3 до 4 миллиардов долларов (6-8 миллиардов в сегодняшних ценах) по сравнению с электропитанием только от солнечных панелей. Что это за конструкции?
Один из ранних проектов Freedom
Конструкции из шестиугольников по краям — солнечные концентраторы. Зеркала образуют параболоид, собирающий солнечный свет на приемник, расположенный в фокусе. В нем теплоноситель закипает, газ крутит турбину, которая вырабатывает электричество. Панель рядом — радиатор тепла, в котором теплоноситель конденсируется обратно в жидкость.
К сожалению, конструкция, как и многие идеи для станции Freedom, пала жертвой урезания бюджета, и МКС использует только солнечные панели, так что мы не можем на практике узнать, оправдались бы ожидания экономии средств. Стоит отметить, что солнечные коллекторы используются и на Земле, но распространены они в наиболее простой форме без концентрирующих зеркал — их приводы сильно повышают стоимость.
Тепло и электричество
Когда над головой ярко светит Солнце, в космический холод не верится. Действительно, на освещенной стороне Луны температура поднимается выше 100°C. Но вот лунной ночью поверхность охлаждается ниже -100°C. На Марсе средняя температура в районе -60°C. А на орбите Юпитера, как мы уже говорили, Солнце дает только 1/25 того, что достается Земле. И, к счастью для планетоходов и межпланетных станций, есть вариант, при котором удобно обеспечиваются и подогрев и энергообеспечение космического аппарата.
Как известно, у одного и того же вещества может быть много изотопов — атомов, отличающихся только количеством нейтронов в ядре. И есть как стабильные, так и распадающиеся с разной скоростью изотопы. Подобрав элемент с удобным периодом полураспада можно использовать его в качестве источника энергии.
Одним из наиболее популярных изотопов является 238Pu (плутоний-238). Один грамм чистого плутония-238 генерирует примерно 0,5 Ватта тепла, а период полураспада в 87,7 лет означает, что энергии хватит надолго.
То, что ядерный распад выделяет тепло, означает, что его надо каким-то образом превратить в электричество. Для этого чаще всего используют термопару — сплавленные вместе два различных металла генерируют электричество при неравномерном нагреве. Сочетание источника энергии в виде распадающихся радиоактивных изотопов и термоэлектрических преобразователей дало название “радиоизотопный термоэлектрический генератор” или РИТЭГ.
Схема РИТЭГа
РИТЭГи достаточно широко используются в космонавтике: они вырабатывали электричество для модулей научного оборудования, оставленных на Луне астронавтами “Аполлонов”, распадом изотопов обогревались советские “Луноходы”, на электричестве от РИТЭГа работали марсианские станции “Викинг” и ездит по Марсу “Кьюриосити”. РИТЭГи являются штатным источником электричества для аппаратов, отправляющихся во внешнюю солнечную систему — “Пионеров”, “Вояджеров”, “Новых горизонтов” и других.
РИТЭГи очень удобны тем, что не требуют никакого управления, не имеют движущихся частей и способны работать десятилетиями — “Вояджеры” остаются работоспособными уже более сорока лет, несмотря на необходимость отключения части оборудования из-за снижения выработки электричества. К сожалению, у них есть и недостаток — низкая плотность энергии (мощный РИТЭГ будет слишком много весить) и высокая цена топлива. Остановка производства плутония-238 в США и рост цен повлияли на то, что межпланетная станция “Юнона” отправилась к Юпитеру с огромными солнечными панелями.
Ядерные технологии обязательно поднимают вопросы безопасности, и у РИТЭГов уже давно есть сформировавшиеся технологии ее обеспечения. После 1964 года, когда авария американской ракеты-носителя со спутником, питавшимся от РИТЭГа, привела к заметному повышению радиационного фона по всей планете, РИТЭГи стали упаковывать в капсулы, выдерживающие падение в атмосфере, и последующие аварии заметных следов не оставили.
Сложности превращений
Термоэлектрический генератор является не единственным вариантом преобразования тепла в электричество. В термоэмиссионных преобразователях нагревается катод вакуумной лампы. Электроны “допрыгивают” до анода, создавая электрический ток. Термофотоэлектрические преобразователи превращают тепло в свет инфракрасного диапазона, который затем преобразуется в электричество аналогично солнечной панели. Термоэлектрический конвертер на щелочных металлах использует электролит из солей натрия и серы. Двигатель Стирлинга преобразует разницу температур в движение, которое уже затем превращается в электричество генератором.
Реакторы над головой
Из всех известных человечеству управляемых источников энергии, ядерное топливо обладает наибольшей плотностью — один грамм урана способен дать столько же энергии, что 2 тонны нефти или три тонны угля. Поэтому нет ничего удивительного в том, что атомные реакторы выступают многообещающим вариантом, когда необходимо длительно снабжать космический аппарат большим количеством энергии.
Слева американский SNAP, справа советский «Бук»
Работы над космическими реакторами начали еще в 1960-х. Первым отправился в космос американский SNAP-10A, проработал на орбите 43 дня и был отключен из-за аварии, не относящейся к реактору системы. После этого эстафету принял СССР. Созданные для отслеживания перемещения американских авианосных ударных группировок спутники УС-А системы целеуказания “Легенда” несли на борту ядерный реактор “Бук” для обеспечения энергией активной радиолокационной системы, и их было запущено больше трех десятков. В конце 80-х два раза слетал в космос реактор “Топаз”, использующий меньшее количество ядерного топлива и имеющий большую эффективность — 150 КВт тепловой мощности “Топаза” производили 6 КВт электрической против 100 и 3 у “Бука”. Достигалось это в том числе и использованием другого преобразователя энергии — термоэмиссионного вместо термоэлектрического. Но после 1988 года спутники с атомными реакторами на борту больше не летали.
Возрождение интереса к ядерным реакторам произошло в 21 веке. На Западе это вызвано уменьшением запасов и ростом цены плутония-238 для РИТЭГов. В США разрабатывается реактор Kilopower, задачей которого будет стать аналогом РИТЭГа. Интересной особенностью является то, что реактор спроектирован самоуправляемым и после активации, как и РИТЭГ, не требует присмотра. В России разрабатывается проект ядерной установки мегаваттного класса. В сочетании с электрореактивными двигателями должна получиться конструкция с принципиально новыми возможностями, очень эффективный орбитальный буксир.
Безопасность реакторов построена на других принципах, нежели у РИТЭГов. До запуска реактор чист (уран ядовит, но его можно безопасно брать руками в перчатках), поэтому на случай аварии, наоборот, ставят газогенераторы, надежно разрушающие его в плотных слоях атмосферы. А вот после включения в реакторе начинают накапливаться опасные изотопы, и советские спутники УС-А в случае аварии уводили реактор на высокую орбиту захоронения. Заглушенные реакторы до сих пор летают над нашими головами, но, учитывая срок существования орбит, скорее до них доберутся космические мусорщики будущего и разберут на полезные ресурсы, нежели они сгорят в атмосфере.
Генератор из троса
Как известно, у Земли есть магнитное поле. Оно уже сейчас используется в системах ориентации космических аппаратов, но есть и другой вариант. Если размотать длинный трос, то можно либо получать электричество за счет торможения аппарата, либо разгоняться, пропуская ток через трос.
Силы, действующие на спутник, выпустивший проводящий трос
Пока что наибольшее развитие получила идея торможения аппаратов тросами для уменьшения количества космического мусора, но технически можно и обеспечить таким образом электропитание спутника, пусть и не очень длительное время.
Заключение
Сейчас отрасль систем электропитания космических аппаратов активно развивается. Солнечные панели и аккумуляторы становятся все более эффективными, а возобновление работ над космическими ядерными реакторами дает надежду на появление новых мощных источников электричества.
Материал подготовлен для портала «N+1».
Нажмите эту кнопку, и вам будет приходить сообщение, когда выйдет мой новый пост.
Я в социальных сетях:Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube Поблагодарить деньгами: Яндекс.Деньги, PayPal, Webmoney
Метки: незаметные сложности
Энергетика в космосе
Советский ученый Николай Кардашев полвека назад сформировал шкалу, в которой уровень развития цивилизации определялся количеством используемой энергии. Подход логичный: когда человечество обучалось использовать энергию лошади, угля, нефти, атомного распада, оно поднималось на новый уровень могущества. Освоение космоса ознаменовало новый этап. Но мало вывести спутник на орбиту — надо дать ему ресурсы, чтобы функционировал. Обеспечение энергией космических аппаратов — один из важнейших вопросов космонавтики. Вместе с организаторами конкурсов Up Great рассказываем, какие решения для него успели придумать люди.
Постановка задачи
Есть два главных критерия в энергоснабжении космических аппаратов, на примере которых наглядно видно разницу подходов к этой задаче: мощность и длительность. Одни технические решения используются для задачи «много, но недолго», другие — для «десятилетиями, но понемножку». Если взять эти критерии как оси графика, получится следующая картина:
Первый спутник отправился в полет с заряженными серебряно-цинковыми аккумуляторами, которые обеспечивали «бип-бип» передатчика 21 день. Благодаря высокой плотности энергии и большим токам разряда, серебряно-цинковые батареи до сих пор часто применяют в космонавтике. Их недостаток — небольшое количество циклов перезарядки — неважен, когда батарея используется один раз. Аккумуляторы ставят в аппараты, которые будут работать не дольше нескольких суток и не требуют больших объемов электричества.
Иногда на аппараты ставят даже неперезаряжаемые элементы. Например, прыгающий зонд MASCOT, сброшенный с межпланетной станции «Хаябуса-2» на астероид Рюгу, использовал литий-тионилхлоридные элементы, которых хватило на 16 часов. Но перезаряжаемые элементы встречаются чаще. С ними удобнее работать, потому что можно подзарядить перед запуском, не разбирая аппарат. Литий-ионные элементы сейчас все больше распространены не только в бытовых приборах, но и в космосе.
Поверхность Рюгу, снятая модулем MASCOT во время посадки на поверхность астероида с высоты в диапазоне 10-20 метров.
MASCOT/DLR/JAXA
Поделиться
Еще один снимок поверхности Рюгу, показанный в центре управления агенства DLR.
DLR
Поделиться
Если энергии требуется очень много, но на короткое время, применяют химические источники. Например, на космических челноках (space shuttles) были так называемые APU. Они не имеют отношения к вспомогательным силовым установкам на самолетах, несмотря на схожесть названий. По мере сгорания топлива (несимметричный диметилгидразин и азотный тетраоксид) горячий газ подавался на турбину. Ее вращение создавало давление в гидросистеме шаттла без промежуточного превращения энергии в электричество. Гидравлика поворачивала управляющие поверхности орбитального аппарата при выведении на орбиту и посадке.
Сейчас плотность энергии литий-ионных батарей достигла таких значений, что появилась ракета-носитель Electron, в которой выполняющий похожую функцию турбонасосный агрегат (устройство для подачи топлива в двигатель) заменили на электрический насос с блоком аккумуляторов. Из минусов — увеличившаяся масса батарей, но это плата за простоту разработки.
Топливные элементы
Если длительность космического полета не превышает двух-трех недель, то, в особенности для пилотируемых кораблей, привлекательнее так называемые топливные элементы. Водород горит в кислороде с выделением огромного количества тепла. И ракетные двигатели, использующие это, считаются одними из самых эффективных. Возможность напрямую получать электричество из соединения водорода с кислородом породила источники электроэнергии, применяющиеся не только в космонавтике.
Топливный элемент работает следующим образом: водород попадает на анод, становится положительно заряженным ионом и отдает электрон. На катоде ионы водорода получают электроны, соединяются с молекулами кислорода и образуют воду. Соединив несколько ячеек и подавая больше компонентов, мы легко получаем топливный элемент большой мощности. А выделяющуюся в результате работы воду можно использовать для нужд экипажа. Из-за сочетания этих свойств топливные элементы выбрали для кораблей «Аполлон» (и, кстати, для лунных версий «Союзов» первоначально выбрали тоже их), шаттлов и «Бурана».
Топливные элементы теоретически могут быть обратимыми, диссоциируя воду на водород и кислород, запасая электроэнергию и работая фактически как аккумулятор, но на практике такие решения в космонавтике пока не востребованы.
По имени Солнце
Жизнь на Земле невозможна без солнечной энергии — на свету растут растения, и энергия уходит дальше по пищевой цепочке. И в космонавтике Солнце сразу же стали рассматривать как доступный и бесплатный источник. Первые спутники с солнечными панелями, Vanguard-1 (США) и «Спутник-3» (СССР), отправились в полет уже в 1958 году (на объекте «Д», который стал «Спутником-3», они использовались экспериментально наряду с одноразовыми химическими элементами). Любопытная метаморфоза произошла с кораблем «Союз»: первые модели летали с солнечными панелями, на модификации 7К-Т (на большинстве выпусков) их убрали, оставив только аккумуляторы с запасом электроэнергии на двое суток. А со следующей модификации «-ТМ» солнечные панели снова вернули и уже насовсем.
Прелесть солнечных панелей в непосредственном превращении света в электричество — фотоны, падая на полупроводники, вызывают движение электронов. Соединяя ячейки последовательно и параллельно, можно получить требуемые значения напряжения и тока.
Важное условие для работы в космосе — компактность солнечных панелей. Например, огромные «крылья» МКС сделаны из очень тонких панелей, которые в транспортировочном положении были сложены гармошкой.
До сих пор солнечные панели — лучший вариант, если нужно годами снабжать космический аппарат энергией. Но, конечно, они имеют недостатки. Прежде всего, на низкой околоземной орбите спутник будет регулярно уходить в тень Земли. Значит, панели необходимо дополнить аккумуляторами, чтобы электропитание было непрерывным. Аккумуляторы и дополнительная площадь солнечных панелей для их зарядки на солнечной стороне орбиты заметно увеличивают массу электросистемы спутника.
Далее, мощность солнечного излучения подчиняется закону обратных квадратов: Юпитер в пять раз дальше Земли от Солнца, но на его орбите космический аппарат с такими же солнечными панелями будет получать в 25 раз меньше электроэнергии.
Солнечные панели постепенно деградируют в условиях космического излучения, так что на длительные миссии их площадь необходимо рассчитывать с запасом.
Линейное увеличение массы солнечных панелей с ростом требуемой мощности в какой-то момент делает их слишком тяжелыми по сравнению с другими системами.
Технологические конкурсы Up Great — новый формат открытых инженерных состязаний для поиска прорывных технологических решений, которые определят развитие рынков будущего. Организаторы конкурсов — РВК, АСИ и Фонд Сколково. Сейчас запущен конкурс ПРО//ЧТЕНИЕ, направленный на решение проблемы глубинного понимания смысла текста. Главная задача — разработать такую программную систему, которая была бы способна успешно выявить смысловые и фактические ошибки в академическом эссе на уровне специалиста и в условиях ограниченного времени. Зарегистрироваться на участие можно уже сейчас на сайте конкурса.
Поделиться
Альтернатива аккумуляторам
Если вы читали замечательную книгу Нурбея Гулиа «В поисках энергетической капсулы», то может быть, помните, что после долгих поисков идеального аккумулятора он остановился на маховиках, модифицированных для безопасного разрушения. Сейчас с успехами литий-ионных батарей эта тема менее интересна. Но эксперименты по хранению энергии в раскрученном маховике проводились и в космонавтике. В начале XXI века компания Honeywell экспериментировала с маховиками-аккумуляторами. Это направление может быть перспективно еще и тем, что маховики используются в системе ориентации спутника. И можно совместить поддержание нужного положения в пространстве с хранением энергии.
Сконцентрируй это
Еще на стадии проработки концепта было очевидно, что станция Freedom (после многочисленных изменений реализованная как МКС) будет нуждаться в большом количестве электроэнергии. И расчеты 1989 года показали, что солнечный коллектор сможет сэкономить от трех до четырех миллиардов долларов (шесть-восемь миллиардов в сегодняшних ценах) по сравнению с электропитанием только от солнечных панелей. Что это за конструкция?
Шестиугольники по краям — солнечные концентраторы. Зеркала образуют параболоид, собирающий солнечный свет на приемник, расположенный в фокусе. В нем теплоноситель закипает, газ крутит турбину, которая вырабатывает электричество. Панель рядом — радиатор тепла, в котором теплоноситель конденсируется обратно в жидкость.
К сожалению, конструкция, как и многие идеи для станции Freedom, пала жертвой урезания бюджета. И МКС использует только солнечные панели, так что мы не можем на практике узнать, насколько оправдались бы ожидания по экономии средств. Стоит отметить, что солнечные коллекторы используются и на Земле, но в наиболее простой форме без концентрирующих зеркал — их приводы сильно повышают стоимость.
Тепло и электричество
На освещенной стороне Луны температура поднимается выше 100 градусов по Цельсию. Но вот лунной ночью поверхность охлаждается ниже −100 градусов по Цельсию. На Марсе средняя температура в районе −60 градусов по Цельсию. А на орбите Юпитера, как мы уже говорили, Солнце дает только 1/25 того, что достается Земле. И, к счастью для планетоходов и межпланетных станций, есть вариант, при котором удобно обеспечиваются и подогрев, и энергообеспечение космического аппарата.
Как известно, у одного и того же вещества может быть много изотопов — атомов, отличающихся только количеством нейтронов в ядре. И есть как стабильные, так и распадающиеся с разной скоростью изотопы. Подобрав элемент с удобным периодом полураспада, можно использовать его в качестве источника энергии.
Один из наиболее популярных изотопов — это 238Pu (плутоний-238). Грамм чистого плутония-238 генерирует примерно 0,568 ватт тепла, а период полураспада у него больше 87 лет. Значит, энергии хватит надолго.
Если ядерный распад выделяет тепло, значит, его надо каким-то образом превратить в электричество. Для этого чаще всего используют термопару — сплавленные вместе два различных металла генерируют электричество при неравномерном нагреве. По такому принципу работает радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) — источник энергии в виде распадающихся радиоактивных изотопов и термоэлектрических преобразователей.
РИТЭГи вырабатывали электричество для модулей научного оборудования, оставленных на Луне астронавтами «Аполлонов», распадом изотопов обогревались советские «Луноходы», на электричестве от РИТЭГа работали марсианские станции «Викинг» и ездит по Марсу «Кьюриосити». РИТЭГи являются штатным источником электричества для аппаратов, отправляющихся во внешнюю солнечную систему — «Пионеров», «Вояджеров», «Новых горизонтов» и других.
Американский аппарат «Викинг-2» сразу после посадки на Марсе
NASA
Поделиться
Наземный макет посадки «Викинга» на Марсе
NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Поделиться
РИТЭГи удобны тем, что не требуют никакого управления, не имеют движущихся частей и способны работать десятилетиями. Например, «Вояджеры» остаются работоспособными уже более сорока лет, несмотря на необходимость отключить часть оборудования из-за снижения выработки электричества. К сожалению, у них есть и недостаток — низкая плотность энергии (мощный РИТЭГ будет слишком много весить) и высокая цена топлива. Остановка производства плутония-238 в США и рост цен повлияли на то, что межпланетная станция «Юнона» отправилась к Юпитеру с огромными солнечными панелями.
Использование ядерных технологий поднимает вопросы безопасности. После 1964 года, когда авария американской ракеты-носителя со спутником, питавшимся от РИТЭГа, привела к заметному повышению радиационного фона по всей планете, РИТЭГи стали упаковывать в капсулы, выдерживающие падение в атмосфере, и последующие аварии заметных следов не оставили.
Сложности превращений
Термоэлектрический генератор не единственный вариант преобразования тепла в электричество:
В термоэмиссионных преобразователях нагревается катод вакуумной лампы. Электроны «допрыгивают» до анода, создавая электрический ток.
Термофотоэлектрические преобразователи превращают тепло в свет инфракрасного диапазона, который затем преобразуется в электричество (аналогично солнечной панели).
Термоэлектрический конвертер на щелочных металлах использует электролит из солей натрия и серы.
Двигатель Стирлинга преобразует разницу температур в движение, которое уже затем превращается в электричество генератором.
Реакторы над головой
Из всех известных человечеству управляемых источников энергии ядерное топливо обладает наибольшей плотностью — один грамм урана способен дать столько же энергии, что и две тонны нефти или три тонны угля. Поэтому атомные реакторы — многообещающий вариант, когда нужно долго снабжать космический аппарат большим количеством энергии.
Работы над космическими реакторами начались еще в 1960-х. Первым отправился в космос американский SNAP-10A, проработал на орбите 43 дня и был отключен из-за аварии системы, не относящейся к реактору. После этого эстафету принял СССР. Спутники УС-А системы целеуказания «Легенда», созданные для отслеживания перемещения американских авианосных ударных группировок, несли на борту ядерный реактор «Бук». Он обеспечивал энергией активную радиолокационную систему. Таких было запущено больше трех десятков. В конце 1980-х дважды слетал в космос реактор «Топаз», использующий меньшее количество ядерного топлива и имеющий большую эффективность. 150 киловатт тепловой мощности «Топаза» производили шесть киловатт электрической (против соответственно 100 киловатт и трех киловатт у «Бука»). Достигалось это, в частности, за счет использования другого преобразователя энергии — термоэмиссионного вместо термоэлектрического. Но после 1988 года спутники с атомными реакторами на борту больше не летали.
Возрождение интереса к ядерным реакторам произошло в XXI веке. На Западе это вызвано сокращением производства и ростом цены плутония-238 для РИТЭГов. В США разрабатывается реактор Kilopower, который может стать аналогом РИТЭГа. Интересная особенность его в том, что реактор спроектирован самоуправляемым и после активации, как и РИТЭГ, не требует присмотра. В России проектируется ядерная установка мегаваттного класса. В сочетании с электрореактивными двигателями должна получиться конструкция с принципиально новыми возможностями — эффективный орбитальный буксир.
Безопасность реакторов построена на других принципах, нежели у РИТЭГов. До запуска реактор чист (уран ядовит, но его можно безопасно брать руками в перчатках), поэтому на случай аварии, наоборот, ставят газогенераторы, надежно разрушающие его в плотных слоях атмосферы. Так предотвращается негативное влияние на радиационный фон на Земле. А вот после включения в реакторе начинают накапливаться опасные изотопы, и советские спутники УС-А в случае аварии уводили реактор на высокую орбиту захоронения. Заглушенные реакторы до сих пор летают над нашими головами, но, учитывая срок существования орбит, скорее до них доберутся космические мусорщики будущего и разберут на полезные ресурсы, нежели они сгорят в атмосфере.
Генератор из троса
Магнитное поле Земли уже сейчас используется в системах ориентации космических аппаратов, но есть и другой вариант. Если размотать длинный трос, то можно либо получать электричество за счет торможения аппарата, либо разгоняться, пропуская ток через трос.
Пока что наибольшее развитие получила идея торможения аппаратов тросами для уменьшения количества космического мусора, но технически можно и обеспечить таким образом электропитание спутника, пусть и не длительное время.
Системы электропитания космических аппаратов активно совершенствуются. Солнечные панели и аккумуляторы становятся все более эффективными, а возобновление работ над космическими ядерными реакторами дает надежду на появление новых мощных источников электричества.
Филипп Терехов
солнечной энергии из космоса? Гамбит Калифорнийского технологического института за 100 миллионов долларов
Теперь, когда записанный звук стал повсеместным, мы почти не задумываемся об этом. Смартфоны, умные колонки, телевизоры, радиоприемники, проигрыватели дисков и автомобильные аудиосистемы — прочное и приятное присутствие в нашей жизни. В 2017 году опрос, проведенный компанией Nielsen, показал, что около 90 процентов населения США регулярно слушают музыку и что в среднем они делают это 32 часа в неделю.
За этим свободно текущим удовольствием стоят огромные отрасли, применяющие технологии для достижения давней цели воспроизведения звука с максимально возможным реализмом. Начиная с фонографа Эдисона и рупорных динамиков 1880-х годов, сменявшие друг друга поколения инженеров в погоне за этим идеалом изобретали и использовали бесчисленные технологии: триодные вакуумные лампы, динамические громкоговорители, картриджи магнитных фонографов, схемы полупроводниковых усилителей с множеством различных топологий, электростатические громкоговорители. , оптические диски, стерео и объемный звук. И за последние пять десятилетий цифровые технологии, такие как сжатие и потоковая передача звука изменили музыкальную индустрию.
И все же даже сейчас, после 150 лет разработки, звук, который мы слышим даже из высококачественной аудиосистемы, далеко не соответствует тому, что мы слышим, физически присутствуя на живом музыкальном представлении. В таком случае мы находимся в естественном звуковом поле и можем легко заметить, что звуки разных инструментов исходят из разных мест, даже когда звуковое поле пересекается смешанными звуками от нескольких инструментов. Есть причина, по которой люди платят значительные суммы, чтобы послушать живую музыку: это более приятно, захватывающе и может произвести большее эмоциональное воздействие.
Сегодня исследователи, компании и предприниматели, включая нас самих, наконец приближаются к записанному звуку, который действительно воссоздает естественное звуковое поле. В группу входят крупные компании, такие как Apple и Sony, а также более мелкие фирмы, такие как Творческий. Netflix недавно сообщил о партнерстве с Sennheiser, в рамках которого сеть начала использовать новую систему Ambeo 2-Channel Spatial Audio для повышения звукового реализма таких телешоу, как «Очень странные дела» и «Ведьмак».
В настоящее время существует по меньшей мере полдюжины различных подходов к созданию высокореалистичного звука. Мы используем термин «звуковая сцена», чтобы отличить нашу работу от других аудиоформатов, таких как пространственное аудио или иммерсивное аудио. Они могут воспроизводить звук с большим пространственным эффектом, чем обычное стерео, но они обычно не включают подробных признаков местоположения источника звука, которые необходимы для воспроизведения действительно убедительного звукового поля.
Мы верим, что звуковая сцена — это будущее записи и воспроизведения музыки. Но прежде чем произойдет такая радикальная революция, необходимо будет преодолеть огромное препятствие: удобное и недорогое преобразование бесчисленных часов существующих записей, независимо от того, являются ли они монофоническими, стереофоническими или многоканальными с объемным звуком (5.1, 7.1). , и так далее). Никто точно не знает, сколько песен было записано, но, согласно развлекательным метаданным концерна Gracenote, сейчас на планете Земля доступно более 200 миллионов записанных песен. Учитывая, что средняя продолжительность песни составляет около 3 минут, это эквивалентно примерно 1100 годам музыки.
Измерение передаточной функции, связанной с головой
Чтобы обеспечить высокую степень пространственного реализма для слушателя, вам необходимо точно отобразить детали того, как уникальная форма головы, ушей и носовой полости этого слушателя влияет на то, как он или она слышит звук . Это делается путем определения передаточной функции, связанной с головой слушателя, которая достигается путем воспроизведения звуков под разными углами и записи того, как голова пользователя влияет на звуки в каждом положении.
Питер Ли
Это партии музыки. Любая попытка популяризировать новый аудиоформат, каким бы многообещающим он ни был, обречена на провал, если только она не включает в себя технологию, которая позволяет нам слушать весь этот существующий звук с той же легкостью и удобством, с которыми мы сейчас наслаждаемся стереомузыкой — в наши дома, на пляже, в поезде или в машине.
Мы разработали такую технологию. Наша система, которую мы называем 3D Soundstage, позволяет воспроизводить музыку в звуковой сцене на смартфонах, обычных или умных колонках, наушниках, наушниках, ноутбуках, телевизорах, звуковых панелях и в транспортных средствах. Он не только может преобразовывать моно- и стереозаписи в звуковую сцену, но и позволяет слушателю, не имеющему специальной подготовки, реконфигурировать звуковое поле в соответствии со своими предпочтениями с помощью графического пользовательского интерфейса. Например, слушатель может назначить расположение каждого инструмента и источника звука вокала и отрегулировать громкость каждого — изменяя относительную громкость, скажем, вокала по сравнению с инструментальным сопровождением. Система делает это, используя искусственный интеллект (ИИ), виртуальную реальность и цифровую обработку сигналов (подробнее об этом чуть позже).
Чтобы убедительно воссоздать звук, исходящий, скажем, от струнного квартета в двух небольших динамиках, таких как наушники, требуется большое техническое мастерство. Чтобы понять, как это делается, давайте начнем с того, как мы воспринимаем звук.
Когда звук достигает ваших ушей, уникальные характеристики вашей головы — ее физическая форма, форма наружного и внутреннего ушей и даже форма носовых полостей — изменяют звуковой спектр исходного звука. Кроме того, существует очень небольшая разница во времени прихода звука от источника к вашим ушам. По этому спектральному изменению и разнице во времени ваш мозг воспринимает местоположение источника звука. Спектральные изменения и разница во времени могут быть математически смоделированы как передаточные функции, связанные с головой (HRTF). Для каждой точки в трехмерном пространстве вокруг вашей головы есть пара HRTF, одна для левого уха, а другая для правого.
Таким образом, мы можем обработать фрагмент аудио, используя пару HRTF, одну для правого уха и одну для левого. Чтобы воссоздать первоначальный опыт, нам нужно было бы принять во внимание расположение источников звука относительно записывающих их микрофонов. Если мы затем воспроизведем этот обработанный звук, например, через пару наушников, слушатель услышит звук с исходными репликами и воспримет, что звук исходит из тех направлений, с которых он был первоначально записан.
Если у нас нет исходной информации о местоположении, мы можем просто назначить места для отдельных источников звука и получить практически тот же опыт. Слушатель вряд ли заметит незначительные сдвиги в расположении исполнителя — более того, он может предпочесть свою собственную конфигурацию.
Даже сейчас, после 150 лет разработки, звук, который мы слышим даже из высококачественной аудиосистемы, далеко не соответствует тому, что мы слышим, физически присутствуя на живом музыкальном представлении.
Существует множество коммерческих приложений, использующих HRTF для создания пространственного звука для слушателей, использующих наушники и наушники. Одним из примеров является Spatialize Stereo от Apple. Эта технология применяет HRTF для воспроизведения звука, чтобы вы могли воспринимать пространственный звуковой эффект — более глубокое звуковое поле, более реалистичное, чем обычное стерео. Apple также предлагает версию с отслеживанием головы, в которой используются датчики на iPhone и AirPods для отслеживания относительного направления между вашей головой, на которую указывают AirPods в ушах, и вашим iPhone. Затем он применяет HRTF, связанные с направлением вашего iPhone, для создания пространственных звуков, чтобы вы воспринимали, что звук исходит от вашего iPhone. Это не то, что мы бы назвали звуком звуковой сцены, потому что звуки инструментов все еще микшируются. Вы не можете воспринимать, что, например, скрипач находится слева от альтиста.
Однако у Apple есть продукт, который пытается обеспечить звук звуковой сцены: Apple Spatial Audio. Это значительное улучшение по сравнению с обычным стереозвуком, но, на наш взгляд, у него все еще есть несколько проблем. Во-первых, он включает в себя Dolby Atmos, технологию объемного звука, разработанную Dolby Laboratories. Spatial Audio применяет набор HRTF для создания пространственного звука для наушников и наушников. Однако использование Dolby Atmos означает, что вся существующая стереофоническая музыка должна быть переработана для этой технологии. Ремастеринг миллионов песен, уже записанных в моно и стерео, практически невозможен. Еще одна проблема с Spatial Audio заключается в том, что он может поддерживать только наушники, но не динамики, поэтому он бесполезен для людей, которые склонны слушать музыку дома и в машине.
Так как же наша система обеспечивает реалистичный звук звуковой сцены? Мы начинаем с использования программного обеспечения для машинного обучения, чтобы разделить звук на несколько изолированных дорожек, каждая из которых представляет один инструмент или певца, или одну группу инструментов или певцов. Этот процесс разделения называется повышающим микшированием. Затем продюсер или даже слушатель, не имеющий специальной подготовки, может рекомбинировать несколько дорожек, чтобы воссоздать и персонализировать желаемое звуковое поле.
Рассмотрим песню с участием квартета, состоящего из гитары, баса, ударных и вокала. Слушатель может решить, где «найти» исполнителей, и настроить громкость каждого в соответствии со своими личными предпочтениями. Используя сенсорный экран, слушатель может виртуально расположить источники звука и положение слушателя в звуковом поле для достижения приятной конфигурации. Графический пользовательский интерфейс отображает фигуру, представляющую сцену, на которую наложены значки, указывающие на источники звука — вокал, ударные, бас, гитары и т. д. В центре есть значок головы, указывающий положение слушателя. Слушатель может коснуться и перетащить значок головы, чтобы изменить звуковое поле в соответствии со своими предпочтениями.
Перемещение значка головы ближе к барабанам делает звук барабанов более заметным. Если слушатель переместит значок головы на значок, представляющий инструмент или певца, слушатель услышит этого исполнителя как соло. Дело в том, что, позволяя слушателю переконфигурировать звуковое поле, 3D Soundstage добавляет новые измерения (если вы простите за каламбур) к наслаждению музыкой.
Преобразованный звук звуковой сцены может быть двухканальным, если он предназначен для прослушивания через наушники или обычную систему с левым и правым каналами. Или он может быть многоканальным, если он предназначен для воспроизведения на многоканальной системе. В этом последнем случае звуковое поле звуковой сцены может быть создано двумя, четырьмя или более динамиками. Количество отдельных источников звука в воссозданном звуковом поле может быть даже больше, чем количество динамиков.
Этот многоканальный подход не следует путать с обычным объемным звуком 5.1 и 7.1. Обычно они имеют пять или семь отдельных каналов и динамик для каждого, а также сабвуфер («.1»). Несколько динамиков создают звуковое поле, которое является более захватывающим, чем стандартная стереофоническая установка с двумя динамиками, но им все еще не хватает реализма, возможного при записи настоящей звуковой сцены. При воспроизведении через такую многоканальную настройку наши записи 3D Soundstage обходят 5.1, 7.1 или любые другие специальные аудиоформаты, включая стандарты многодорожечного сжатия звука.
Несколько слов об этих стандартах. Недавно были разработаны новые стандарты для лучшей обработки данных для улучшенных приложений объемного звука и иммерсивного звука. К ним относится стандарт 3D-аудио MPEG-H для иммерсивного пространственного звука с кодированием пространственных аудиообъектов (SAOC). Эти новые стандарты пришли на смену различным многоканальным аудиоформатам и соответствующим им алгоритмам кодирования, таким как Dolby Digital AC-3 и DTS, которые были разработаны несколько десятилетий назад.
При разработке новых стандартов экспертам пришлось учитывать множество различных требований и желаемых характеристик. Люди хотят взаимодействовать с музыкой, например, изменяя относительную громкость различных групп инструментов. Они хотят транслировать разные виды мультимедиа, по разным сетям и через разные конфигурации динамиков. SAOC был разработан с учетом этих функций, что позволяет эффективно хранить и транспортировать аудиофайлы, сохраняя при этом возможность для слушателя настраивать микс в соответствии со своим личным вкусом.
Однако для этого требуется множество стандартизированных методов кодирования. Для создания файлов SAOC использует кодировщик. Входными данными кодировщика являются файлы данных, содержащие звуковые дорожки; каждая дорожка представляет собой файл, представляющий один или несколько инструментов. Кодер по существу сжимает файлы данных, используя стандартные методы. Во время воспроизведения декодер в вашей аудиосистеме декодирует файлы, которые затем преобразуются обратно в многоканальные аналоговые звуковые сигналы с помощью цифро-аналоговых преобразователей.
Наша технология 3D Soundstage обходит это. В качестве входных данных мы используем моно-, стерео- или многоканальные файлы аудиоданных. Мы разделяем эти файлы или потоки данных на несколько дорожек изолированных источников звука, а затем преобразуем эти дорожки в двухканальный или многоканальный выход, в зависимости от предпочтительных конфигураций слушателя, для управления наушниками или несколькими громкоговорителями. Мы используем технологию искусственного интеллекта, чтобы избежать многодорожечной перезаписи, кодирования и декодирования.
На самом деле, одной из самых больших технических проблем, с которыми мы столкнулись при создании системы 3D Soundstage, было написание программного обеспечения для машинного обучения, которое разделяет (или микширует) обычную моно-, стерео- или многоканальную запись на несколько изолированных дорожек в реальном времени. . Программное обеспечение работает на нейронной сети. Мы разработали этот подход для разделения музыки в 2012 году и описали его в патентах, выданных в 2022 и 2015 годах (номера патентов США: 11 240 621 B2 и 9). ,131,305 В2).
Слушатель может решить, где «найти» исполнителей, и может отрегулировать громкость каждого в соответствии со своими личными предпочтениями.
Типичная сессия состоит из двух компонентов: обучение и повышающее микширование. В процессе обучения большая коллекция смешанных песен вместе с их изолированными инструментальными и вокальными треками используется в качестве входных и целевых выходных данных для нейронной сети соответственно. В обучении используется машинное обучение для оптимизации параметров нейронной сети, чтобы выходные данные нейронной сети — набор отдельных треков изолированных инструментальных и вокальных данных — соответствовали целевому выходу.
Нейронная сеть очень слабо смоделирована на основе мозга. Он имеет входной слой узлов, которые представляют собой биологические нейроны, а затем множество промежуточных слоев, называемых «скрытыми слоями». Наконец, после скрытых слоев есть выходной слой, где появляются окончательные результаты. В нашей системе данные, подаваемые на входные узлы, представляют собой данные микшированной звуковой дорожки. По мере того как эти данные проходят через уровни скрытых узлов, каждый узел выполняет вычисления, в результате которых получается сумма взвешенных значений. Затем над этой суммой выполняется нелинейная математическая операция. Этот расчет определяет, передаются ли и как аудиоданные от этого узла узлам следующего уровня.
Этих слоев десятки. По мере того, как аудиоданные переходят от слоя к слою, отдельные инструменты постепенно отделяются друг от друга. В конце выходного слоя каждая отдельная звуковая дорожка выводится на узел выходного слоя.
В любом случае, это идея. Пока нейронная сеть обучается, вывод может быть неверным. Это может быть не изолированная инструментальная дорожка — например, она может содержать звуковые элементы двух инструментов. В этом случае индивидуальные веса в схеме взвешивания, используемой для определения того, как данные передаются от скрытого узла к скрытому узлу, настраиваются, и обучение запускается снова. Это итеративное обучение и настройка продолжаются до тех пор, пока результат не будет более или менее точно соответствовать целевому результату.
Как и в случае с любым набором обучающих данных для машинного обучения, чем больше количество доступных обучающих выборок, тем эффективнее будет обучение. В нашем случае для обучения нам понадобились десятки тысяч песен и их отдельных инструментальных треков; таким образом, общие наборы обучающих музыкальных данных исчислялись тысячами часов.
После обучения нейронной сети, получив на вход песню со смешанными звуками, система выводит несколько разделенных дорожек, пропуская их через нейронную сеть, используя систему, установленную во время обучения.
После разделения записи на составные дорожки следующим шагом является их повторное микширование в запись звуковой сцены. Это достигается процессором сигналов звуковой сцены. Этот процессор звуковой сцены выполняет сложную вычислительную функцию для генерации выходных сигналов, которые управляют динамиками и создают звук звуковой сцены. Входные данные для генератора включают изолированные дорожки, физическое расположение динамиков и желаемое расположение слушателя и источников звука в воссозданном звуковом поле. Выходы процессора звуковой сцены представляют собой многодорожечные сигналы, по одному на каждый канал, для управления несколькими динамиками.
Звуковое поле может находиться в физическом пространстве, если оно создается динамиками, или в виртуальном пространстве, если оно создается наушниками. Функция, выполняемая в процессоре звуковой сцены, основана на вычислительной акустике и психоакустике и учитывает распространение звуковых волн и интерференцию в желаемом звуковом поле, а также HRTF для слушателя и желаемого звукового поля.
Например, если слушатель собирается использовать наушники, генератор выбирает набор HRTF на основе конфигурации желаемых местоположений источников звука, а затем использует выбранные HRTF для фильтрации дорожек изолированных источников звука. Наконец, процессор звуковой сцены объединяет все выходы HRTF для создания левой и правой дорожек для наушников. Если музыка будет воспроизводиться на колонках, то нужно как минимум две, но чем больше колонок, тем лучше звуковое поле. Количество источников звука в воссоздаваемом звуковом поле может быть больше или меньше количества динамиков.
Мы выпустили наше первое приложение звуковой сцены для iPhone в 2020 году. Оно позволяет слушателям настраивать, слушать и сохранять музыку звуковой сцены в режиме реального времени — обработка не вызывает заметной временной задержки. Приложение под названием 3D Musica преобразует стереофоническую музыку из личной музыкальной библиотеки слушателя, облака или даже потоковой музыки в звуковую сцену в режиме реального времени. (Для караоке приложение может удалить вокал или вывести любой изолированный инструмент.)
Ранее в этом году мы открыли веб-портал, 3dsoundstage.com, который предоставляет все функции приложения 3D Musica в облаке, а также интерфейс прикладного программирования (API), делающий эти функции доступными для поставщиков потоковой музыки и даже для пользователей любого популярного веб-браузера. Теперь любой может слушать музыку в звуковой сцене практически на любом устройстве.
Когда звук достигает ваших ушей, уникальные характеристики вашей головы — ее физическая форма, форма ваших наружных и внутренних ушей и даже форма ваших носовых полостей — изменяют звуковой спектр исходного звука.
Мы также разработали отдельные версии программного обеспечения 3D Soundstage для автомобилей, домашних аудиосистем и устройств, чтобы воссоздать трехмерное звуковое поле с использованием двух, четырех и более динамиков. Помимо воспроизведения музыки, мы возлагаем большие надежды на эту технологию в видеоконференциях. У многих из нас был утомительный опыт посещения видеоконференций, на которых мы плохо слышали других участников или не понимали, кто говорит. С помощью звуковой сцены звук можно настроить так, чтобы каждого человека было слышно из определенного места в виртуальной комнате. Или же «местоположение» можно просто назначить в зависимости от положения человека в сетке, типичной для Zoom и других приложений для видеоконференций. По крайней мере, для некоторых видеоконференцсвязь будет менее утомительной, а речь станет более разборчивой.
Точно так же, как звук переместился из моно в стерео, а из стерео в объемный и пространственный звук, теперь он начинает переходить на звуковую сцену. В те ранние эпохи аудиофилы оценивали звуковую систему по ее точности, основанной на таких параметрах, как полоса пропускания, гармонические искажения, разрешение данных, время отклика, сжатие данных без потерь или с потерями и другие факторы, связанные с сигналом. Теперь звуковая сцена может быть добавлена как еще одно измерение достоверности звука — и, осмелимся сказать, самое фундаментальное. Для человеческого уха влияние звуковой сцены с ее пространственными репликами и захватывающей непосредственностью гораздо важнее, чем постепенное улучшение точности воспроизведения. Эта исключительная функция предлагает возможности, ранее недоступные даже самым состоятельным меломанам.
Технологии способствовали предыдущим революциям в аудиоиндустрии, и теперь они запускают еще одну. Искусственный интеллект, виртуальная реальность и цифровая обработка сигналов подключаются к психоакустике, чтобы дать энтузиастам звука возможности, которых у них никогда не было. В то же время эти технологии дают звукозаписывающим компаниям и исполнителям новые инструменты, которые вдохнут новую жизнь в старые записи и откроют новые возможности для творчества. Наконец, вековая цель убедительно воссоздать звуки концертного зала достигнута.
Эта статья опубликована в печатном выпуске за октябрь 2022 года под названием «Как звук возвращает себе прежний уровень».
Солнечная энергия из космоса — наше будущее? (2022)
Что такое космическая солнечная энергия?
Космическая солнечная энергия (SBSP) включает сбор солнечной энергии в космосе , а затем передачу ее по беспроводной связи на Землю . Солнечная энергия имеет ряд преимуществ. Несмотря на дороговизну, это отличный источник чистой энергии, мощность которого составляет обеспечивают больше энергии , чем мир потребляет или, по прогнозам, будет потреблять в будущем.
Технологический процесс солнечной энергетики в космосе включает использование солнечных панелей для сбора солнечной энергии в космосе с помощью отражателей или надувных зеркал , которые направляют солнечное излучение на солнечные панели, а затем направляют его на Землю с помощью микроволнового излучения или лазера . Затем энергия поступает на Землю через микроволновую антенну (ректенну).
По данным Национального космического общества, космическая солнечная энергия может в раз превзойти все остальные источники энергии вместе взятые. Они утверждают, что космическая солнечная энергия может обеспечить большое количество энергии с очень небольшим негативным воздействием на окружающую среду . Это также может решить наши текущие проблемы с энергией и выбросами парниковых газов .
Приведенная ниже инфографика содержит информацию о космической солнечной энергии , текущих связанных с этим тенденциях и о том, что разные страны делают с точки зрения исследований и финансирования.
Если вы хотите использовать эту инфографику на своем веб-сайте, используйте код для вставки ниже:
Получить код для вставки
Копировать
Пользовательская ширина:
Текущее глобальное потребление энергии и тенденции
Мировое потребление энергии только растет . Согласно отчету Оксфордского университета «Наш мир в данных» о глобальном потреблении первичной энергии, текущее мировое потребление составляет более 160 000 ТВтч в год. Солнечная энергия дает только 585 ТВтч.
Несмотря на увеличение количества решений, инвестиций и использования возобновляемых источников энергии, нефть, уголь и газ по-прежнему производят более 80% потребляемой в мире энергии, при этом солнечная энергия генерирует менее 1%.
В период с 2004 по 2015 год инвестиции в возобновляемые источники энергии увеличились на 600% с 36,2 млрд фунтов стерлингов (46,7 млрд долларов США) до 220,6 млрд фунтов стерлингов (284,8 млрд долларов США).
Текущие прогнозы показывают, что к 2050 году население мира достигнет 9,7 миллиарда человек. С ростом населения мир потребляет энергию также прогнозируется рост на 50% к 2050 году .
Кроме того, последствия изменения климата усиливаются. Хотя мы производим большой процент мировой энергии из ископаемого топлива, ископаемое топливо в значительной степени способствует увеличению изменения климата . Многие зеленые страны вносят поправки в свою климатическую политику, чтобы уменьшить зависимость от ископаемого топлива для производства энергии.
Для сравнения, солнечная энергия сегодня является самым безопасным источником энергии, хотя она по-прежнему обеспечивает лишь небольшой процент мирового производства энергии. уровень смертности от солнечной энергии в 1230 раз ниже, чем у угля , и он имеет один из самых низких выбросов CO2 , 5 г эквивалента CO2 на кВтч.
Почему космическая солнечная энергия?
Космическая солнечная энергия имеет несколько преимуществ; в отличие от солнечных панелей на наших крышах, которые могут генерировать электроэнергию только в течение дня, космическая солнечная энергия может генерировать непрерывную электроэнергию , 24 часа в сутки, 99% года.
Это связано с тем, что, в отличие от Земли, в космической среде нет дня и ночи, а спутники находятся в тени Земли максимум 72 минуты за ночь.
Космические солнечные панели могут постоянно генерировать 2000 гигаватт энергии . Это в 40 раз больше энергии, чем солнечная панель вырабатывает на Земле ежегодно. Это также в несколько раз превышает эффективность современных солнечных батарей.
Более того, космическая солнечная энергия будет генерировать 0% выбросов парниковых газов в отличие от других альтернативных источников энергии, таких как ядерная энергия, уголь, нефть, газ и этанол. В настоящее время источником энергии, который генерирует наименьшее количество CO2, является ядерная энергия, которая генерирует CO2 в размере 5 г эквивалента CO2 на кВтч.
Космическая солнечная энергетика производит почти 0% опасных отходов для нашей окружающей среды по сравнению с ядерной энергетикой.
Почему мы еще не там?
Хотя космическая солнечная энергия является инновационной концепцией , мы пока не можем полностью запустить систему в космос. Запуск космической солнечной системы очень дорого . На самом деле, стоимость оценивается примерно в 100 раз выше, чтобы конкурировать с текущими затратами на коммунальные услуги .
Одной из причин высоких затрат является высокая стоимость запуска панелей в космос , что в основном связано с высокой массой на ватт, генерируемой нынешними солнечными панелями. Другими словами, солнечные панели в настоящее время в раз тяжелее на генерируемого ватта, чтобы это было возможно.
В настоящее время стоимость запуска в космос оценивается в 7716 фунтов стерлингов за килограмм — приблизительно 154 фунта стерлингов за ватт. По сравнению со стоимостью, которую домовладельцы платят сегодня, которая составляет примерно 2 фунта стерлингов за пиковый ватт, стоимость в космосе чрезвычайно высока, чтобы быть конкурентоспособной. В домах Великобритании стоимость установки солнечных панелей может составлять всего 1,5 фунта стерлингов за ватт.
Другими причинами высоких затрат являются общие высокие транспортные расходы в космос . Это связано с тем, что для транспортировки всех других материалов, которые необходимы в космос, потребуется много запусков космических челноков, а эти космические челноки в настоящее время не подлежат повторному использованию . Таким образом, не только запуск самих солнечных панелей дорог, но и дополнительные материалы, которые необходимо транспортировать, также дороги.
Продолжается множество исследований и разработок, направленных на поиск наиболее подходящего способа запуска космических солнечных батарей и пусковых систем с меньшими затратами.
Окружающая среда в космосе также имеет несколько опасностей, которые могут привести к повреждению солнечных батарей. К ним относятся космический мусор и экстремальное солнечное излучение , которое может разрушать солнечные панели в 8 раз быстрее, чем панели, установленные на Земле.
Наконец, существует вероятность того, что будет тратить большое количество энергии при транспортировке или при передаче из космоса на Землю. Поэтому ученые и инженеры должны продолжать свои исследования и разработки, чтобы обеспечить минимальные потери энергии во время процесса.
Текущие проекты и прогресс SBSP
ключевых игрока в SBSP включают Китай, США и Японию, которые продемонстрировали прогресс в области технологических достижений, партнерства и планов запуска.
Китай уже готовится к запуску в космос. Китайская корпорация аэрокосмической науки и технологий планирует запустить в стратосферу малые и средние солнечные спутники , которые могут использовать энергию в космосе в период между 2021 и 2025 годами .
Китай также планирует к 2030 году вырабатывать один мегаватт энергии с помощью космических солнечных панелей, а к 2050 году ввести в эксплуатацию коммерчески жизнеспособную солнечную космическую станцию .
В США есть постоянные партнерские отношения и инвестиции. Например, было создано партнерство на сумму 100 миллионов долларов между Northrop Grumman и исследовательской лабораторией ВВС США для предоставления передовых технологий для SBSP .
Также в США Совместное сотрудничество между Northrop Grumman Corporation и Калифорнийским технологическим институтом стоимостью 17,5 миллионов долларов США было создано для разработки проекта космической солнечной энергетики под названием «Инициатива космической солнечной энергии» . Цель инициативы состояла в том, чтобы разработать научные и технологические инновации, которые позволили бы космической солнечной энергетической системе генерировать электроэнергию по стоимости, сравнимой с существующими источниками электроэнергии.
Продолжаются исследования и технологические достижения. В США разработка Концепция SPS-ALPHA Mark-II находится в разработке. Это, в случае успеха, позволит построить в космосе огромные платформы, которые смогут дистанционно поставлять на Землю десятки тысяч мегаватт электроэнергии с использованием беспроводной передачи энергии. Это также позволит доставлять доступную энергию на Землю и в космические миссии.
Кроме того, ведется работа по созданию многоразовых пусковых систем . Успех в этом снизит стоимость транспортировки в космос и общую стоимость космической солнечной энергии. Пример SpaceX , которая в настоящее время работает над многоразовыми ракетами-носителями, которые можно использовать для транспортировки в космос.
В Японии исследователи успешно передали электроэнергию по беспроводной связи с использованием микроволн. Исследователи преобразовали 1,8 кВт электроэнергии в микроволны и точно передали их в приемник, который находился на расстоянии 55 метров. Это был технологический прогресс, приближающий SBSP к реальности . Япония также сделала космические солнечные системы частью своих будущее видение освоения космоса .
Будущие перспективы для SBSP
Ископаемые виды топлива конечны и могут когда-нибудь иссякнуть. Согласно прогнозам, нефть и природный газ могут исчерпать через 50 лет, а добыча угля через 115 лет. Благодаря текущим исследованиям и инвестициям существует высокая вероятность того, что космическая солнечная энергия станет жизнеспособным будущим солнечной энергетики .
Если стоимость космической солнечной энергии удастся снизить, она, вероятно, станет основным источником устойчивой энергии, который не может уменьшиться. Крупные игроки, такие как Китай, у которых уже есть сроки внедрения технологии в космос, могут предоставить некоторые ключевые знания для будущих улучшений технологии.
Солнечная электростанция в космосе? Вот как это будет работать и какие выгоды это может принести
Сообщается, что правительство Великобритании рассматривает предложение стоимостью 16 миллиардов фунтов стерлингов на строительство солнечной электростанции в космосе.
Да, вы не ошиблись. Солнечная энергетика из космоса — одна из технологий, включенных в правительственный портфель инноваций Net Zero. Это было определено как потенциальное решение, наряду с другими, позволяющее Великобритании достичь нуля к 2050 году.
Но как будет работать солнечная электростанция в космосе? Каковы преимущества и недостатки этой технологии?
Читать далее: Солнечные электростанции в космосе могут стать ответом на наши потребности в энергии
Космическая солнечная энергетика включает в себя сбор солнечной энергии в космосе и передачу ее на Землю. Хотя сама идея не нова, последние технологические достижения сделали эту перспективу более достижимой.
Космическая солнечная энергетическая система включает в себя спутник солнечной энергии — огромный космический корабль, оснащенный солнечными панелями. Эти панели генерируют электричество, которое затем по беспроводной связи передается на Землю с помощью высокочастотных радиоволн. Наземная антенна, называемая ректенной, используется для преобразования радиоволн в электричество, которое затем передается в энергосистему.
Космическая солнечная электростанция на орбите освещается Солнцем 24 часа в сутки и поэтому может непрерывно вырабатывать электроэнергию. Это представляет собой преимущество перед наземными солнечными энергетическими системами (системами на Земле), которые могут производить электроэнергию только днем и зависят от погоды.
Учитывая прогнозируемый рост мирового спроса на энергию почти на 50% к 2050 году, космическая солнечная энергия может сыграть ключевую роль в удовлетворении растущего спроса в мировом энергетическом секторе и борьбе с глобальным повышением температуры.
Некоторые проблемы
Космическая солнечная электростанция основана на модульной конструкции, где большое количество солнечных модулей собирается роботами на орбите. Транспортировка всех этих элементов в космос сложна, затратна и нанесет ущерб окружающей среде.
Вес солнечных панелей был определен как одна из первых проблем. Но это было решено за счет разработки сверхлегких солнечных элементов (солнечная панель состоит из солнечных элементов меньшего размера).
Космическая солнечная энергетика считается технически осуществимой прежде всего благодаря достижениям в ключевых технологиях, включая легкие солнечные элементы, беспроводную передачу энергии и космическую робототехнику.
Важно отметить, что для сборки даже одной космической солнечной электростанции потребуется много запусков космических челноков. Хотя космическая солнечная энергия предназначена для сокращения выбросов углерода в долгосрочной перспективе, существуют значительные выбросы, связанные с космическими запусками, а также затраты.
Космические шаттлы в настоящее время нельзя использовать повторно, хотя такие компании, как Space X, работают над изменением этого положения. Возможность повторного использования систем запуска значительно снизит общую стоимость космической солнечной энергии.
Солнечные энергетические системы на Земле могут производить энергию только в дневное время. Дияна Димитрова/Shutterstock
Если нам удастся успешно построить космическую солнечную электростанцию, ее эксплуатация также столкнется с рядом практических проблем. Солнечные батареи могут быть повреждены космическим мусором. Кроме того, панели в космосе не защищены атмосферой Земли. Воздействие более интенсивного солнечного излучения означает, что они будут деградировать быстрее, чем на Земле, что снизит мощность, которую они могут генерировать.
Эффективность беспроводной передачи энергии — еще один вопрос. Передача энергии на большие расстояния — в данном случае от солнечного спутника в космосе на землю — затруднена. Согласно современным технологиям, лишь малая часть собранной солнечной энергии достигнет Земли.
Пилотные проекты уже осуществляются
В рамках проекта Space Solar Power Project в США разрабатываются высокоэффективные солнечные элементы, а также система преобразования и передачи, оптимизированная для использования в космосе. Исследовательская лаборатория ВМС США провела испытания солнечного модуля и системы преобразования энергии в космосе в 2020 году. Тем временем Китай объявил о прогрессе на своей космической солнечной электростанции Бишань с целью ввести в действие систему к 2035 году9.0005
Согласно недавнему отчету Frazer-Nash Consultancy, в Великобритании разработка космической солнечной энергетики стоимостью 17 миллиардов фунтов стерлингов считается жизнеспособной концепцией. Ожидается, что проект начнется с небольших испытаний, которые приведут к запуску солнечной электростанции в 2040 году.
Спутник солнечной энергии будет иметь диаметр 1,7 км и весить около 2000 тонн. Наземная антенна занимает много места — примерно 6,7 км на 13 км. Учитывая использование земли по всей Великобритании, она, скорее всего, будет размещена в офшоре.
Этот спутник будет поставлять 2 ГВт электроэнергии в Великобританию. Хотя это значительное количество энергии, это небольшой вклад в генерирующую мощность Великобритании, которая составляет около 76 ГВт.
Читать далее: От миниатюрных спутников до гигантских солнцезащитных экранов — экстремальные технологии, преобразующие космическую технику
При чрезвычайно высоких первоначальных затратах и низкой окупаемости проект потребует значительных государственных ресурсов, а также инвестиций частных компаний.
Но по мере развития технологий стоимость запуска в космос и производства будет неуклонно снижаться. А масштаб проекта позволит наладить массовое производство, что должно несколько снизить стоимость.
Еще неизвестно, поможет ли космическая солнечная энергия достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году. Другие технологии, такие как разнообразное и гибкое хранение энергии, водород и развитие систем возобновляемой энергии, лучше изучены и могут быть более легко применимы.
Несмотря на проблемы, космическая солнечная энергия является предшественником захватывающих возможностей для исследований и разработок. В будущем эта технология, вероятно, будет играть важную роль в глобальном энергоснабжении.
Наконец-то может наступить время космической солнечной энергии
Иллюстрация системы SPS-ALPHA («Спутник солнечной энергии с произвольно большой фазированной решеткой»), передающей энергию в Австралию. (Изображение предоставлено: John Mankins/Artemis Innovation Management Solutions)
Солнце никогда не заходит в космосе.
Идея сбора солнечной энергии с помощью спутников, излучающих энергию, уже давно интригует исследователей, ищущих способы накормить энергожадную Землю .
Это размышление витало в воздухе на протяжении десятилетий, но теперь оно приобретает новые взгляды во всем мире: технологи в США и Китае, эксперты в Японии и исследователи из Европейского космического агентства и космического агентства Соединенного Королевства работают над созданием космических солнечных батарей. сила реальность.
Связанный: Солнечные электростанции в космосе могут быть ответом на наши потребности в энергии
Историческая машина
Питер Глейзер, отец концепции спутника на солнечной энергии. (Изображение предоставлено: Arthur D. Little Inc.)
Идея беспроводной передачи энергии восходит к Николе Тесле ближе к концу 19-го века.
Перенесемся в 1968 год. Идея спутника на солнечной энергии была подробно описана и запатентована пионером космоса в США Питером Глейзером. Он разработал новый способ сбора энергии солнечного света с помощью солнечных элементов и передачи энергии микроволн на приемные антенны («ректенны») на Земле. Затем эти микроволны могут быть преобразованы в электрическую энергию и переданы в энергосистему.
Затем, в середине 1970-х, эксперименты по передаче микроволновой энергии в десятки киловатт были успешно проведены в комплексе связи в дальнем космосе Голдстоуна в Калифорнии, объекте Лаборатории реактивного движения НАСА .
И это «отключение мощности» на этом не заканчивается.
Проект дополнительных и демонстрационных исследований космической солнечной энергии (SSPIDR) предназначен для передачи энергии из космоса на Землю. SSPIDR состоит из нескольких небольших летных экспериментов, которые отработают технологию, необходимую для создания прототипа системы распределения солнечной энергии. (Изображение предоставлено Исследовательской лабораторией ВВС (AFRL))
Впечатляющие достижения
За последнее десятилетие исследователи добились впечатляющих успехов, которые повышают вероятность того, что космическая солнечная энергия (SSP) будет реализована в течение следующего десятилетия, сказал Джон Манкинс, президент Artemis Innovation Management Solutions из Санта-Мария, Калифорния. Его мнение: давнее видение SSP как альтернативы устойчивой энергии следует пересмотреть в свете таких недавних достижений.
Подкрепление этой точки зрения представляет собой набор ключевых точек зрения, сказал Мэнкинс Space.com. «Изменение климата действительно станет катастрофой.0393 углеродный чистый-ноль … и они понятия не имеют, как это сделать». реализация SSP всегда включала стоимость запуска и стоимость оборудования, — сказал Манкинс. — Добавьте скорость полета, и вдруг вы увидите цифры, о которых всегда говорили для спутников, работающих на солнечной энергии». : Что такое изменение климата?
Мегасозвездия
Другим недавним изменением является рассвет мегасозвездий, добавил Мэнкинс.
Примером этого является широкополосная сеть SpaceX Starlink , которая сейчас производит 30 тонн спутников в месяц. SpaceX намерена произвести 40 000 спутников в течение пяти лет и запустить их все.
«Путь к дешевому оборудованию был указан», — сказал Манкинс. «Он модульный и производится серийно. Были преодолены препятствия, связанные с более дешевым запуском и снижением стоимости оборудования».
Манкинс сказал, что экономические концепции SSP в ближайшем будущем, в течение следующего десятилетия, никогда не были более жизнеспособными. Он отметил достижения в области космических запусков; прогресс в робототехнике космических систем сборки, ремонта и обслуживания; и развитие различных компонентных технологий, таких как высокоэффективные полупроводниковые усилители мощности.
В результате SSP готова увидеть свет, сказал Мэнкинс.
Астроэлектричество
Одним из первых, кто сосредоточился на понимании необходимой энергетической политики и создании SSP, является Джеймс Майкл Снид, президент Космического института. Он принял использование термина «астроэлектричество» для описания передаваемой электроэнергии, производимой системами SSP.
Глядя на то, что он называет « грядущей эрой астроэлектричества «, он видит мир, нуждающийся в замене нефти и природного газа, двух основных источников энергии, которые в настоящее время поддерживают промышленный уровень жизни.
Снид представляет себе мир в 2100 году, где около 20% электроэнергии будет производиться за счет наземных ядерных и возобновляемых источников энергии, а 80% — за счет астроэлектроэнергии.
«Подобно тому, как военный, экономический и дипломатический контроль над ближневосточной нефтью существенно влиял на мировые события за последние 80 лет, контроль над космическими солнечными энергетическими платформами станет доминировать в космической деятельности в этом столетии», — сказал Снид Space. com. .
Разыскивается: высокоприоритетное руководство
Если ТКП станет реальностью в конце этого века, сказал Снид, вооруженные силы США должны будут защищать эти новые источники национальной энергетической безопасности так же, как сегодня они охраняют нефтяную инфраструктуру в Персидском заливе. .
«Хотя некоторые люди разрабатывают концепции SSP, которые будут запускаться с Земли и автономно собираться на геостационарной околоземной орбите, я не считаю это успешным предложением», — сказал Снид. Он считает, что создание тысяч необходимых платформ SSP требует значительных затрат.0393 усилия по индустриализации космоса с участием более миллиона человек в космосе к концу века.
Отправной точкой, сказал Снид, будет создание поддерживающей «астрологической» инфраструктуры, работающей по всей системе Земля-Луна. Он подчеркнул, что эта астрология требует высокоприоритетного руководства ВВС США, а не Космических сил , чтобы опираться на почти столетний опыт и знания человеческих полетов / оперативной логистики.
Это необходимо для того, чтобы управлять усилиями отрасли по проектированию и созданию необходимых новых пилотируемых космических систем с акцентом на безопасность и эффективность, сказал Снид.
По мере появления этих новых возможностей военной астрологии, утверждает Снид, коммерциализация этих возможностей расширит эти преимущества безопасности и эксплуатации для поддержки грядущей космической промышленной революции, необходимой для осуществления ТКП.
«Это именно то, что позволило производителям авиакомпаний США доминировать в сфере авиаперевозок и грузовых авиаперевозок на протяжении десятилетий. Это успешная модель, которую теперь можно воспроизвести в космосе — модель, которую ни НАСА, ни космические силы США не могут эффективно реализовать». — сказал Снид.
Пол Джаффе из Исследовательской лаборатории ВМС США держит модуль, предназначенный для исследований космической солнечной энергии, перед специальной вакуумной камерой, используемой для тестирования устройства. (Изображение предоставлено: NRL/Jamie Hartman)
«Выступать как чемпион»
В то время как появляются новые произведения искусства, экономические сюжеты и концептуальные идеи и видения SPS, в космосе уже идет технологический эксперимент.
Во время своей последней миссии, запущенной в мае 2020 года, робот 9 космических сил0393 Космический самолет X-37B проводит летный эксперимент с фотоэлектрическим радиочастотным антенным модулем (PRAM-FX), исследование Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) по преобразованию солнечной энергии в радиочастотную микроволновую энергию.
В центре внимания этого исследования X-37B находится не установление фактической линии передачи энергии, а скорее оценка производительности преобразования солнечного света в микроволны.
«Он работает как чемпион», — сказал Пол Джаффе, инженер-электронщик NRL, работающий над спутниками с лучами и солнечной энергией. «Мы регулярно получаем данные, и эти данные превосходят наши ожидания», — сказал он Space. com.
PRAM-FX в основном состоит из коммерческих деталей, а не аппаратных средств «космического класса». «Тот факт, что он продолжает работать и дает нам положительные результаты, весьма обнадеживает», — сказал Джаффе. Коммерческие детали производятся серийно, в то время как многие детали космического класса являются единичными.
Спутники на солнечной энергии, подобные тем, которые предполагается разместить на высокой околоземной орбите, будут иметь тысячи элементов, изготовленных из аналогичных компонентов, которые проходят испытания на борту X-37B, сказал Джаффе.
Секретный космический самолет X-37B Космических сил США: 10 удивительных фактов
Солнечная энергия из космоса может помочь Великобритании достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году, по данным ведущей британской компании, занимающейся системными, инженерными и технологическими разработками. (Изображение предоставлено Frazer-Nash Consultancy)
Заставить экономику работать
Конечно, впереди еще много работы.
«Большой удар по космической солнечной энергии всегда заставлял экономику работать. Люди, которые серьезно рассматривали эту идею, понимают, что с точки зрения физики нет причин, по которым вы не могли бы это сделать», — сказал Джаффе.
«При массовом производстве космического оборудования и снижении стоимости доступа в космос более вероятно, что это может сработать», — добавил он. «Я бы предостерег от чрезмерного оптимизма… но также хотел бы отметить, что все меняется. Есть много обнадеживающих событий».
SPS, несомненно, будут сравнивать с показателем «приведенной стоимости энергии», заключил Джаффе. «Просто недостаточно данных, чтобы определить базовую стоимость энергии для космической солнечной энергии. Это преждевременно. То, что вы видите сейчас, закладывает основу для такого рода оценки».
Статьи по теме
Четкий и доступный путь
С этой целью компания Mankins of Artemis Innovation Management Solutions развернула SPS-ALPHA («Спутник солнечной энергии с помощью произвольно большой фазированной решетки»), дизайн, который он продемонстрировал на 72-й Международный астронавтический конгресс, который проходил с 25 по 29 октября в Дубае, Объединенные Арабские Эмираты. Подробно описывая бизнес-модель и пошаговую дорожную карту SSP, он считает, что концепция обещает четкий и доступный путь к развертыванию критически необходимого нового источника энергии.
«Я полагаю, что вы могли бы иметь действующие спутники солнечной энергии в масштабе в течение десяти лет», сказал Мэнкинс.
Эта возможность, в сочетании с тем фактом, что многие страны рассматривают SSP как многообещающую систему производства электроэнергии в будущем, вызывает вопрос: идет ли гонка спутников на солнечной энергии?
Близко к этому, сказал Мэнкинс. «Я думаю, что это должно быть сотрудничество между друзьями и союзниками. Но я думаю, что это, скорее всего, закончится конкуренцией с Китаем.0393 изменение климата , тем больше вероятность того, что мы пропустим лодку».
Манкинс — ветеран с 26-летним стажем оценки ТКП и необходимых технологий. «Момент настал, — сказал он. — Я думаю, правильный ответ действительно ясен: нам нужно просто пойти и сделать это». National Geographic в мае 2019 г. Дэвид, давний автор Space.com, пишет о космической отрасли более пяти десятилетий.0025 @Spacedotcom или Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Леонард Дэвид — отмеченный наградами космический журналист, освещающий космическую деятельность более 50 лет. В настоящее время Леонард пишет в качестве обозревателя Space.com Space Insider среди других своих проектов. Он является автором множества книг об исследовании космоса, марсианских миссиях и многом другом, последняя из которых — «Лунная лихорадка: новая космическая гонка», опубликованная в 2019 году.по National Geographic. Он также написал книгу «Марс: наше будущее на Красной планете», выпущенную в 2016 году National Geographic. Леонард работал корреспондентом SpaceNews, Scientific American и Aerospace America в AIAA. Он получил множество наград, в том числе первую премию Ордуэя за выдающиеся достижения в истории космических полетов в 2015 году на Мемориальном симпозиуме AAS Вернера фон Брауна. Вы можете узнать о последнем проекте Леонарда на его сайте и в Twitter.
НАСА пересмотрит космическую солнечную энергию
Джефф Фауст — НАСА планирует пересмотреть возможность использования солнечной энергии в космосе — подход, который находит новую поддержку благодаря более низким затратам на запуск, технологическим достижениям и интересу к экологически чистым источникам энергии. Авторы и права: ESA
WASHINGTON — НАСА начинает исследование по пересмотру жизнеспособности космической солнечной энергии, давно рекламируемого решения для обеспечения энергией из космоса, которое может вызвать новый интерес благодаря технологическим достижениям и толчку к чистой энергии.
В презентации на Международной конференции по космическому развитию Национального космического общества 27 мая Николай Джозеф из Управления технологий, политики и стратегии НАСА сказал, что агентство начинает краткосрочное исследование по оценке перспектив космической солнечной энергии, или SBSP. , первым агентством примерно за два десятилетия.
«По мере развития технологии возможности системы менялись с течением времени, — сказал он. «Это исследование призвано оценить степень, в которой НАСА должно поддерживать космическую солнечную энергию».
Исследование не будет пытаться придумать новую архитектуру для SBSP, а вместо этого будет пересматривать прошлые концепции сбора солнечной энергии в космосе и передачи ее на землю для преобразования в электричество. Эти обновленные системы будут сравниваться с наземными энергосистемами и оцениваться политика и проблемы реализации, с которыми они сталкиваются.
Также будет рассмотрена стоимость таких систем, которая традиционно была основным камнем преткновения в предыдущих исследованиях, начиная с 19 века. 70-е годы. «Это будет много денег, но деньги здесь не единственный двигатель», — сказал он. «Если число огромно и ошеломляет, это может быть нормально».
Продвинутые в нескольких технических областях, сказал Джозеф, дайте агентству повод, по крайней мере, пересмотреть осуществимость SBSP. «Слон в комнате — это стоимость запуска, и запуск стал значительно доступнее. Это полностью меняет наш взгляд на это», — сказал он. Другие области, в которых произошли успехи, включают тепловые системы, электронику, материалы и солнечные батареи.
НАСА провело обсуждения с Космическими силами США и другими «техническими агентствами» по поводу исследования, сказал он. В настоящее время нет планов запрашивать мнение общественности посредством официального запроса информации или другого процесса, но он не исключил, что сделает это позже. Цель состоит в том, чтобы закончить исследование и представить его на Международном астронавтическом конгрессе в Париже в сентябре.
В последние годы наблюдается возрождение интереса к SBSP, в том числе семинар Европейского космического агентства в декабре прошлого года, который, по словам Джозефа, посетило НАСА и который побудил агентство рассмотреть возможность проведения собственного исследования. В прошлом году британское правительство включило SBSP в качестве технологии, которую оно изучает наряду с ядерными, ветровыми и другими энергетическими системами.
Большая часть этого интереса обусловлена стремлением к источникам энергии, которые могут достичь цели «чистого нуля» выбросов углерода для смягчения последствий изменения климата. «Я думаю, что это одна из самых многообещающих вещей, которые мы можем сделать с космической точки зрения, чтобы помочь спасти планету. Мы должны добраться до 2050 года с нулевым уровнем выбросов», — сказала Карен Джонс из Центра космической политики и стратегии Аэрокосмической корпорации во время более поздней панели, посвященной SBSP на конференции.
«Для Соединенных Штатов просто не имеет смысла не смотреть на это», — сказал Питер Гарретсон, бывший офицер ВВС США, который в 2007 году руководил исследованием SBSP ныне несуществующим Космическим управлением национальной безопасности. Он сослался как на изменение климата, так и на международную конкуренцию, в том числе сообщил об интересе Китая к SBSP.
«Даже если предположить, что космическая солнечная энергия в конечном итоге не будет экономичной, тот факт, что мы теряем повествование, не пытаясь сделать что-то в глобальной повестке дня, просто заставляет нас выглядеть глупо», — возразил он.
Джон Манкинс, давний сторонник SBSP, который руководил более ранними исследованиями НАСА по этой теме, сказал, что «сверхдешевый» доступ в космос, обещанный такими транспортными средствами, как Starship SpaceX, изменил экономику такой системы. «Транспорт больше не является частью уравнения затрат», — сказал он. «Это делает космическую солнечную энергию потенциально доступной, в зависимости от того, как вы это делаете».
В своем выступлении Джозеф сказал, что исследование, помимо изучения затрат и вопросов политики, также будет изучать общественное мнение о космической солнечной энергии. «Общественное восприятие — это то, о чем мы мало говорим», — сказал он, отметив, что, когда он объясняет, как такие системы будут передавать энергию обратно на Землю, люди спрашивают, что это будет означать для птиц, летящих через эти лучи. «Я не думаю, что это будет проблемой, но я не знаю полностью, и мне нужно это понять».
Он сказал, что исследование может принести пользу, даже если оно придет к выводу, что SBSP неосуществима. «Это прекрасная подделка для понимания того, как мы решаем такие большие проблемы», — сказал он. «Это также отличный способ посмотреть, как вы строите политику вокруг крупных проектов».
«Я чувствую, что НАСА обязано взглянуть на это, — добавил он, — потому что это существует так давно, и эта идея еще не разрушена. Это сохраняется».
Гражданский Солнечная энергия космического базирования НАСА
Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии с помощью Disqus.
О национальной безопасности | Солнечная энергия из космоса: оторвется ли она когда-нибудь от земли?
by Sandra Erwin — Художественная визуализация лётного эксперимента «Арахна» Исследовательской лаборатории ВВС США на орбите. 1 кредит
Спутники в космосе, собирающие солнечный свет и превращающие солнечную энергию в полезную энергию для приложений на Земле, — это идея, которая изучалась на протяжении десятилетий. Но хотя Соединенные Штаты были пионерами в этой технологии, интерес правительства к переносу ее из лаборатории на орбиту был в лучшем случае прохладным.
Американские военные сейчас пытаются возродить эту операцию. В 2020 году Военно-морская исследовательская лаборатория начала эксперимент на борту космического самолета X-37B ВВС, в ходе которого были успешно протестированы аппаратные средства для улавливания солнечного света и преобразования его в электрическую энергию постоянного тока.
Эксперимент NRL, однако, был только демонстрацией в космосе и не предназначался для передачи энергии, захваченной в космосе, обратно на землю. Если все пойдет по плану, эта возможность будет испытана Исследовательской лабораторией ВВС в ходе эксперимента стоимостью 100 миллионов долларов, запуск которого запланирован на 2025 год. 0005
Миссия AFRL под названием «Арахна» была задумана в ответ на военную логистическую задачу: обеспечить надежные источники энергии на строгих базах, где нет инфраструктуры. Сегодня топливо, используемое для работы генераторов поля, приходится перевозить на грузовиках, что превращает эти колонны в мишени для противников. AFRL считает, что доступ к солнечной энергии из космоса может помочь уменьшить эту уязвимость.
Лаборатория также утверждает, что усиление государственной поддержки этой технологии послужит сигналом для коммерческой отрасли и инвесторов, что расширит рыночные возможности.
«Подобно Глобальной системе позиционирования, которая начиналась как военный объект и превратилась в технологию, которая теперь используется людьми повсюду, эта система излучения солнечной энергии может перейти к более широкому использованию, обеспечивая солнечную энергию независимо от погоды, времени суток или широты», — сказал AFRL.
Компания Arachne совершила прорыв в прошлом месяце, когда инженеры AFRL и Northrop Grumman в лаборатории в Линтикуме, штат Мэриленд, продемонстрировали так называемую «многослойную плитку».
Плитка является важнейшим компонентом, обеспечивающим сбор и преобразование энергии, пояснил руководитель программы AFRL Джеймс Винтер. На одной стороне плитки есть панель фотоэлементов, которые получают солнечную энергию. Электроника в середине преобразует постоянный ток в радиочастотные сигналы, а на другой стороне плитки есть антенна для передачи энергии.
Теперь, когда плитка продемонстрирована, сказал Уинтер, следующим шагом будет выяснить, как поместить набор из девяти плиток в обтекатель ракеты, чтобы ее можно было запустить на орбиту на Northrop Grumman ESPAStar — автобусе, который может летать в качестве дополнительной полезной нагрузки на больших ракетах национальной безопасности. После развертывания спутника радиочастотная энергия будет направляться на приемную станцию на земле, а затем выпрямляющая антенна будет преобразовывать радиочастотную энергию в полезную мощность.
Винтер сказал, что эксперимент 2020 года на борту X-37B дал полезную информацию о многослойном модуле, который применяется к Арахне.
Джей Патель, вице-президент программ дистанционного зондирования Northrop Grumman, отметил, что фотогальваника и радиочастотные преобразования являются хорошо изученными технологиями. «Но то, что мы смогли сделать, — это перевести их в среду, в которой мы хотим, чтобы они работали», — добавил он. «Arachne — это не столько изобретение, сколько инновация в том, как мы превращаем некоторые из этих проверенных и надежных технологий в миссию, которая действительно откроет новые возможности».
Космическая солнечная энергия получила широкое одобрение в ноябрьском отчете, опубликованном Космическими силами США, Отделом оборонных инноваций и AFRL. «Включение космической солнечной энергии в космическую и климатическую повестку Америки может не только дать еще одну стрелу в колчане для решения проблемы изменения климата, но и предоставить новые способы взаимодействия с промышленностью, общественностью и международными партнерами», — говорится в отчете.
Но, несмотря на военную поддержку и технический прогресс, космическая солнечная энергия сталкивается с крутым подъемом.
Как придумали и запустили космический аппарат «Вояджер» — Сноб
Наука и технологии
В мае в издательстве «Альпина нон-фикшн» выходит книга Игоря Лисова «Разведчики внешних планет». Это подробная история подготовки, запусков и полетов «Пионеров» и «Вояджеров» — космических аппаратов, миссией которых было исследование планет Солнечной системы. «Сноб» публикует главу «Выбор пути и выбор имени»
4 мая 2022 17:13
Издательство: «Альпина нон-фикшн»
С момента утверждения проекта MJS-77 разработчики «держали в уме» возможность ревизии принятого решения и осуществления планов «Большого тура» в полном объеме. Летом 1974 г. Комиссия по космической науке Национальной академии наук предложила запустить 3 ноября 1979 г. третий, запасной аппарат, направив его по трассе Земля — Юпитер — Уран. Станция MJU-79 должна была пройти мимо Юпитера 10 апреля 1981 г. и достичь Урана уже в середине 1985 г. Прелесть идеи состояла в том, что аппарат должен был подходить к Урану со стороны одного из полюсов, имея возможность длительного наблюдения динамики полярных областей планеты. На этот дополнительный пуск с использованием носителя «Титан- Центавр» требовалось 177 млн долларов.
В конце апреля 1975 г. NASA предложило ученым принять участие в проекте MJU-79 и намеревалось запросить на 1977 ф. г. средства на его реализацию. В другое время, быть может, эта идея была бы уместна, но тогда США находились в тисках экономического кризиса, связанного с прекращением конвертации доллара на золото и четырехкратным ростом мировых цен на нефть. Двузначная инфляция, общее плачевное состояние американского бюджета и явное предпочтение Комиссии по космической науке проекту спутника Юпитера с зондом в его атмосфере заставили агентство в сентябре 1975 г. исключить средства на MJU-79 из проекта бюджетного запроса.
В конце 1975 г. руководители NASA согласились на компромисс, позволяющий достичь Урана в рамках проекта MJS-77, и в начале 1976 г. этот пункт вписали в цели миссии как возможную дополнительную задачу. Деньги на увеличение ресурса КА сверх необходимых четырех лет не выделялись, но разработчикам позволили «втихую» делать аппарат «с запасом» и обещали не предпринимать никаких шагов, которые помешали бы полету одной из двух станций от Сатурна к Урану и даже Нептуну. Помимо этого, агентство согласовало с Комиссией по атомной энергии требования к радиоизотопным генераторам, потребовав от них срок службы не менее десяти лет, а Конгресс в 1973 ф. г. выделил дополнительно 7 млн долларов на разработку перепрограммируемого в полете компьютера и средств избыточного кодирования информации. Без них полет к Урану и Нептуну вряд ли имел бы смысл.
Как только возобновились разговоры о полете к Урану, команда Рудольфа Хэнела из Центра космических полетов имени Годдарда предложила заменить свой ИК-радиометр IRIS на модифицированный MIRIS, более приспособленный для изучения этой холодной планеты. Была санкционирована срочная программа разработки нового прибора параллельно с изготовлением старого, и в начале 1977 г. казалось, что он успевает к установке на борт. Однако в процессе испытаний MIRIS возникли проблемы. Несколько недель в июне и июле исход борьбы был неясен, но в итоге времени на решение всех вопросов по MIRIS’ам не хватило. На «Вояджеры» поставили первоначально выбранные и хорошо отработанные инструменты.
В августе 1977 г. было официально объявлено, что если первый аппарат полностью выполнит программу исследований в системах Юпитера и Сатурна, включая близкий пролет Титана, а второй на подходе к Сатурну будет в добром здравии и с хорошими запасами расходуемых ресурсов, то траектория полета «Вояджера-2» будет изменена, и в результате гравитационного маневра у Сатурна он направится к Урану*.
Чтобы иметь такую возможность, нужно было соответствующим образом спланировать полет двух станций. Учитывая научные задачи проекта и особый интерес к спутникам Ио, Ганимеду и Титану, были утверждены две траектории с условными обозначениями JST и JSX.
«Вояджер» — космический зонд
Фото: NASA / Wikipedia
Вариант JST предусматривал подробное знакомство со спутником Юпитера Ио и спутником Сатурна Титаном. По баллистическим условиям встреча с Ио была несовместима с полетом от Сатурна к Урану. Расчетной датой старта было 1 сентября 1977 г., пролет Юпитера планировался на 5 марта 1979 г. на расстоянии 350 000 км от центра планеты, а Сатурна — на 13 ноября 1980 г. на дистанции 200 000 км. На этой «оптимальной» для науки траектории аппарат проходил на расстоянии 22 000 км от Ио, через связанную с этим спутником плазменную «трубку». Далее еще до встречи с Сатурном он сближался с Титаном с минимальной дистанцией 7000 км — что позволяло изучить атмосферу спутника «на просвет», а затем проходил в 138 000 км ниже южного полюса Сатурна.
Трасса JSX реализовывалась при запуске 20 августа 1977 г. с пролетом Юпитера 9 июля 1979 г. и Сатурна 27 августа 1981 г. Аппарат удавалось провести в 55 000 км от Ганимеда, причем перед сближением с Юпитером до дистанции 714 000 км, а не после него, как в варианте JST. Если для первой станции мартовская встреча с Юпитером оказалась бы смертельной, июльский пролет давал второму аппарату шанс получить информацию по спутникам.
У Сатурна траектория JSX распадалась на два подварианта. В случае если бы исследования Титана первым аппаратом в ноябре 1980 г. не удались, новый аппарат прошел бы на расстоянии 205 000 км от центра планеты и в 15 000 км от Титана. При отсутствии такой необходимости выбиралась дистанция 163 000 км, и станция могла проследовать к Урану. В первом подварианте такая возможность опять-таки исключалась.
Это общая канва, а в реальности разработчики учитывали множество других ценных возможностей: радиопросвечивание атмосфер обеих планет и колец Сатурна, прохождение через «след» Титана, возможность съемки максимального количества галилеевых спутников Юпитера и т.д.
Запуск по траектории JST нужно было выполнить позже, но все полетные события происходили раньше, чем в варианте JSX. Поэтому было решено считать первым тот аппарат, который будет запущен вторым по «базовому» варианту JST. Вот только как они будут называться?
Вплоть до начала 1977 г. проект сохранял буквенноцифровое обозначение MJS-77; предполагалось, что аппараты получат названия «Маринер-11» и «Маринер-12» вслед за «Маринером-10», исследовавшим Венеру и Меркурий. Однако разработчики резонно полагали, что их детище настолько сильно отличается от последних «Маринеров», летавших к Венере и Марсу, что заслуживает нового имени. Директор JPL Уильям Пикеринг предлагал назвать проект «Навигатор» (Navigator). Провели конкурс, и 4 марта 1977 г. было утверждено другое имя — «Вояджер». Кое-кому это показалось плохим знаком: мы помним, что так уже назывался нереализованный проект тяжелой марсианской станции, возродившийся в конечном итоге как «Викинг». Но кто сегодня помнит о том первом «Вояджере»? Теперь это имя навсегда вписано в историю науки вместе с темой «Большой тур»!
Итак, список научных приоритетов проекта «Вояджер» в 1977 г. включал следующие пункты:
гравитационные поля Юпитера и Сатурна и массы спутников;
динамика атмосфер обеих планет;
магнитосферы Юпитера и Сатурна, включая данные по магнитным полям, заряженным частицам и взаимодействиям волн и частиц;
взаимодействие спутников (особенно Ио) с этой средой;
энергетический баланс Юпитера и Сатурна;
атмосферы, состав поверхности и детали Титана и галилеевых спутников Юпитера, а по возможности и других спутников;
Большое Красное Пятно Юпитера;
кольца Сатурна;
межпланетная и межзвездная среда;
система Урана, если до нее удастся добраться.
* На управление аппаратом и обработку научных данных в течение пяти дополнительных лет полета (1981–1986) нужно было около 100 млн долларов. Поэтому окончательное решение о продлении полета до Урана было принято лишь в ноябре 1980 г.
#наука,
#космос,
#XX век
Исследование объектов солнечной системы. Про планеты солнечной системы для детей Современные исследования планет солнечной системы
Это система планет, в центре которой находится яркая звезда, источник энергии, тепла и света — Солнце. По одной из теорий Солнце образовалось вместе с Солнечной системой около 4,5 миллиардов лет назад в результате взрыва одной или нескольких сверхновых звезд. Изначально Солнечная система представляла собой облако из газа и частиц пыли, которые в движении и под воздействием своей массы образовали диск, в котором возникла новая звезда Солнце и вся наша Солнечная система.
В центра Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по орбитам вращаются девять крупных планет. Так как Солнце смещено от центра планетарных орбит, то за цикл оборота вокруг Солнца планеты то приближаются, то отдаляются по своим орбитам.
Планеты земной группы: и . Эти планеты небольшого размера с каменистой поверхностью, они находятся ближе других к Солнцу.
Планеты гиганты: и . Это крупные планеты, состоящие в основном из газа и им характерно наличие колец, состоящих из ледяной пыли и множества скалистых кусков.
А вот не попадает ни в одну группу, т.к., несмотря на свое нахождение в Солнечной системе, слишком далеко расположен от Солнца и имеет совсем небольшой диаметр, всего 2320 км, что в два раза меньше диаметра Меркурия.
Планеты Солнечной системы
Давайте начнем увлекательное знакомство с планетами Солнечной системы по порядку их расположения от Солнца, а также рассмотрим их основные спутники и некоторые другие космические объекты (кометы, астероиды, метеориты) в гигантских просторах нашей планетарной системы.
Кольца и спутники Юпитера: Европа, Ио, Ганимед, Каллисто и другие…
Планету Юпитер окружает целое семейство из 16 спутников, причем каждый из них имеет свои, непохожие на другие особенности…
Кольца и спутники Сатурна: Титан, Энцелад и другие…
Характерные кольца есть не только у планеты Сатурн, но и на других планетах-гигантах. Вокруг Сатурна кольца особенно четко видно, потому что состоят из миллиардов мелких частиц, которые вращаются вокруг планеты, помимо нескольких колец у Сатурна есть 18 спутников, один из которых Титан, его диаметр 5000км, что делает его самым большим спутником Солнечной системы…
Кольца и спутники Урана: Титания, Оберон и другие…
Планета Уран имеет 17 спутников и, как и другие планеты-гиганты, опоясывающие планету тонкие кольца, которые практически не имеют способности отражать свет, поэтому открыты были не так давно в 1977 году совершенно случайно. ..
Кольца и спутники Нептуна: Тритон, Нереида и другие…
Изначально до исследования Нептуна космическим аппаратом «Вояджер-2» было известно о двух спутников планеты — Тритон и Нерида. Интересный факт, что спутник Тритон имеет обратное направление орбитального движения, также на спутнике были обнаружены странные вулканы, которые извергали газ азот, словно гейзеры, расстилая массу темного цвета (из жидкого состояния в пар) на много километров в атмосферу. Во время своей миссии «Вояджер-2» обнаружил еще шесть спутников планеты Нептун…
Солнечная система представляет собой группу планет, вращающихся по определенным орбитам вокруг яркой звезды — Солнца. Это светило является главным источником тепла и света в Солнечной системе.
Считается, что наша система планет образовалась в результате взрыва одной или нескольких звезд и произошло это около 4,5 миллиардов лет назад. Вначале Солнечная система представляла собой скопление газа и частиц пыли, однако, со временем и под воздействием собственной массы, возникло Солнце и другие планеты.
Планеты Солнечной системы
В центре Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по своим орбитам двигаются восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
До 2006 г к этой группе планет относится и Плутон, он считался 9-й планетой от Солнца, однако, из-за его значительной отдаленности от Солнца и небольших размеров, он был исключен из этого списка и назван планетой-карликом. Вернее, это одна из нескольких планет-карликов в поясе Койпера.
Все указанные выше планеты принято делить на две большие группы: земная группа и газовые гиганты.
В земную группу относят такие планеты, как: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Они отличаются небольшими размерами и каменистой поверхностью, а кроме того, расположены ближе остальных к Солнцу.
К газовым гигантам относят: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Для них характерны большие размеры и наличие колец, представляющих собой ледяную пыль и скалистые куски. Состоят эти планеты в основном из газа.
Солнце
Солнце является звездой, вокруг которой вращаются все планеты и спутники в солнечной системе. Оно состоит из водорода и гелия. Возраст Солнца составляет 4,5 миллиарда лет, оно находится только на середине своего жизненного цикла, постепенно увеличивается в размерах. Сейчас диаметр Солнца — 1 391 400 км. Еще через столько же лет эта звезда расширится и достигнет орбиты Земли.
Солнце является источником тепла и света для нашей планеты. Его активность увеличивается или становится слабее раз в 11 лет.
Из-за чрезвычайно высоких температур на его поверхности подробное изучение Солнца крайне затруднено, по попытки запустить специальный аппарат как можно ближе к звезде продолжаются.
Земная группа планет
Меркурий
Эта планета является одной из самых маленьких в Солнечной системе, ее диаметр составляет 4 879 км. Кроме того, она ближе всех расположена к Солнцу. Такое соседство предопределило существенную разницу температур. Средняя температура на Меркурии в дневное время составляет +350 градусов Цельсия, а в ночное время — -170 градусов.
Если ориентироваться на земной год, то Меркурий совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 дней, а одни сутки там длятся 59 земных дней. Было замечено, что эта планета периодически может менять скорость своего вращения вокруг Солнца, отдаленность от него и свое положение.
Атмосферы на Меркурии нет, в связи с этим, его часто атакуют астероиды и оставляют после себя на его поверхности очень много кратеров. На этой планете были обнаружены натрий, гелий, аргон, водород, кислород.
Подробное изучение Меркурия представляет большие сложности в связи с его близким соседством с Солнцем. Иногда Меркурий можно увидеть с Земли невооруженным глазом.
По одной из теорий считается, что Меркурий ранее был спутником Венеры, однако, доказать это предположение пока не удалось. Своего спутника у Меркурия нет.
Венера
Эта планета вторая от Солнца. По своим размерам она близка к диаметру Земли, диаметр составляет 12 104 км. По всем остальным показателям Венера существенно отличается от нашей планеты. Сутки здесь длятся 243 земных дня, а год — 255 дней. Атмосфера Венеры на 95% состоит из углекислого газа, который создает на ее поверхности парниковый эффект. Это приводит к тому, что средняя температура на планете составляет 475 градусов Цельсия. Атмосфера также включает в себя 5% азота и 0,1% кислорода.
В отличие от Земли, большая часть поверхности которой покрыта водой, на Венере жидкости нет, а практически вся поверхность занята застывшей базальтовой лавой. По одной из теорий, раньше на этой планете были океаны, однако, в результате внутреннего нагревания они испарились, а пары были унесены солнечным ветром в космическое пространство. Вблизи поверхности Венеры дуют слабые ветры, однако, на высоте 50 км их скорость значительно увеличивается и составляет 300 метров в сек.
На Венере много кратеров и возвышенностей, напоминающих земные материки. Образование кратеров связывают с тем, что ранее на планете была менее плотная атмосфера.
Отличительной особенностью Венеры является то, что в отличие от остальных планет ее движение происходит не с запада на восток, а с востока на запад. Ее можно увидеть с Земли даже без помощи телескопа после заката или перед восходом Солнца. Это происходит благодаря способности ее атмосферы хорошо отражать свет.
Спутник у Венеры отсутствует.
Земля
Наша планета находится на расстоянии 150 млн км от Солнца и это позволяет создавать на ее поверхности температуру, пригодную для существования воды в жидком виде, а, значит, для появления жизни.
Ее поверхность на 70% покрыта водой, и она является единственной из планет, на которой есть такое количество жидкости. Считается, что много тысяч лет назад содержащийся в атмосфере пар создал на поверхности Земли температуру, необходимую для образования воды в жидкой форме, а солнечная радиация способствовала фотосинтезу и рождению жизни на планете.
Особенностью нашей планеты является то, что под земной корой находятся огромные тектонические плиты, которые перемещаясь, сталкиваются друг с другом и приводят к изменению ландшафта.
Диаметр Земли составляет 12 742 км. Земные сутки длятся 23 ч 56 мин 4 сек, а год — 365 дней 6 ч 9 мин 10 сек. Ее атмосфера на 77% состоит из азота, 21% кислорода и небольшого процента остальных газов. Ни одна из атмосфер других планет Солнечной системы не имеет такого количества кислорода.
Согласно исследованиям ученых, возраст Земли составляет 4,5 миллиарда лет, приблизительно столько же существует ее единственный спутник Луна. Она всегда повернута к нашей планете только одной стороной. На поверхности Луны много кратеров, гор и равнин. Она очень слабо отражает солнечный свет, поэтому ее видно с Земли в бледно-лунном сиянии.
Марс
Эта планета является четвертой по счету от Солнца и удалена от него на расстояние в 1,5 раза большего, чем Земля. Диаметр Марса меньше земного и составляет 6 779 км. Средняя температура воздуха на планете колеблется от -155 градусов, до +20 градусов в области экватора. Магнитное поле на Марсе значительно слабее, чем у Земли, а атмосфера довольно разряжена, что позволяет беспрепятственно солнечной радиации воздействовать на поверхность. В связи с этим, если на Марсе и есть жизнь, то не на поверхности.
При обследовании с помощью марсоходов было установлено, что на Марсе много гор, а также высохшие русла рек и ледники. Поверхность планеты покрыта песком красного цвета. Это цвет Марсу придает оксид железа.
Одним из наиболее частых событий на планете являются пылевые бури, которые носят объемный и разрушительный характер. Геологической активности на Марсе обнаружить не удалось, однако, достоверно известно, что ранее на планете происходили значительные геологические события.
Атмосфера Марса состоит на 96% из углекислого газа, 2,7% азота и 1,6% аргона. Кислород и водяной пар находятся в минимальных количествах.
Сутки на Марсе схожи по продолжительности с земными и составляют 24 ч 37 мин 23 с. Год на планете длится вдвое дольше земного — 687 суток.
У планеты есть два спутника Фобос и Деймос. Они имеют небольшие размеры и неровную форму, напоминающую астероиды.
Иногда Марс тоже видно с Земли невооруженным взглядом.
Газовые гиганты
Юпитер
Эта планета является самой большой в Солнечной системе и имеет диаметр 139 822 км, что в 19 раз больше земного. Сутки на Юпитере длятся 10 часов, а год равен приблизительно 12 земным годам. Юпитер в основном состоит из ксенона, аргона и криптона. Если бы он был в 60 раз больше, то мог бы стать звездой благодаря спонтанной термоядерной реакции.
Средняя температура на планете составляет -150 градусов Цельсия. Атмосфера состоит из водорода и гелия. Кислорода и воды на его поверхности нет. Есть предположение, что в атмосфере Юпитера есть лед.
Юпитер имеет огромное количество спутников — 67. Наиболее крупными из них являются Ио, Ганимед, Каллисто и Европа. Ганимед является одним из наиболее крупных спутников в Солнечной системе. Его диаметр составляет 2634 км, что примерно соответствует размерам Меркурия. Кроме того, на его поверхности просматривается толстый слой льда, под которым может находиться вода. Самым древним из спутников считается Каллисто, так как именно его поверхность имеет наибольшее количество кратеров.
Сатурн
Эта планета вторая по размерам в Солнечной системе. Ее диаметр составляет 116 464 км. Она наиболее схожа по своему составу с Солнцем. Год на этой планете длится довольно долго, почти 30 земных лет, а сутки — 10,5 часов. Средняя температура на поверхности составляет -180 градусов.
Его атмосфера состоит в основном из водорода и небольшого количества гелия. В ее верхних слоях часто возникают грозы и полярные сияния.
Сатурн уникален тем, что имеет 65 спутников и несколько колец. Кольца состоят из маленьких частиц льда и каменистых образований. Ледяная пыль прекрасно отражает свет, поэтому кольца Сатурна очень хорошо видно в телескоп. Однако, он не единственная планета, имеющая диадему, просто у других планет она менее заметна.
Уран
Уран является третьей по размеру планетой в солнечной системе и седьмой по счету от Солнца. Он имеет диаметр 50 724 км. Его также называют «ледяной планетой», так как температура на его поверхности составляет -224 градусов. Сутки на Уране длятся 17 часов, а год — 84 земных года. При этом лето длится столько же, сколько и зима — 42 года. Такое природное явление связано с тем, что ось той планеты расположена под углом в 90 градусов к орбите и получается, что Уран как бы «лежит на боку».
У Урана есть 27 спутников. Наиболее известными из них являются: Оберон, Титания, Ариэль, Миранда, Умбриэль.
Нептун
Нептун — восьмая планета от Солнца. По своему составу и размерам он схож со своим соседом Ураном. Диаметр этой планеты составляет 49 244 км. Сутки на Нептуне длятся 16 часов, а год равен 164 земным годам. Нептун относится к ледяным гигантам и долгое время считалось, что на его ледяной поверхности не происходит никаких погодных явлений. Однако, недавно было установлено, что на Нептуне бушую вихри и скорость ветра самая высокая из планет солнечной системе. Она достигает 700 км/час.
Нептун имеет 14 спутников, самым известным из которых является Тритон. Известно, что он обладает собственной атмосферой.
Нептун также имеет кольца. У этой планеты их 6.
Интересные факты о планетах Солнечной системы
По сравнению с Юпитером Меркурий кажется точкой в небе. Вот такие на самом деле пропорции в Солнечной системе:
Венеру часто называют Утренней и Вечерней звездой, так как она первая из звезд видна на небосклоне с началом заката и последней исчезает из видимости с рассветом.
Интересным фактом про Марс является то обстоятельство, что на нем был найдет метан. В связи с разреженной атмосферой он постоянно испаряется, а это означает, что на планете находится постоянный источник этого газа. Таким источником могут быть живые организмы внутри планеты.
На Юпитере нет смены времен года. Самой большой загадкой является так называемое «Большое красное пятно». Его происхождение на поверхности планеты до сих пор до конца не выяснено Ученые предполагают, что оно образовано огромным ураганом, который вращается с очень большой скоростью уже несколько столетий.
Интересным является тот факт, что Уран, как и многие планеты Солнечной системы, имеет свою систему колец. Из-за того, что частицы, входящие в их состав, плохо отражают свет, кольца не удалось обнаружить сразу после открытия планеты.
Нептун отличается насыщенным синим цветом, поэтому его назвали в честь древнеримского бога — хозяина морей. Из-за дальнего расположения эта планета была открыта одной из последних. При этом, ее расположение было вычислена математически, а по прошествии времени ее смогли увидеть, и именно в рассчитанном месте.
Свет от Солнца до поверхности нашей планеты доходит за 8 минут.
Солнечная система, несмотря на ее длительное и тщательное изучение, таит в себе еще множество загадок и тайн, раскрыть которые еще только предстоит. Одной из самых завораживающих гипотез является предположение о присутствии жизни на других планетах, поиски которой активно продолжаются.
Солнечная система, в которой мы живем, постепенно всё больше и больше изучается земными исследователями.
Мы рассмотрим этапы и результаты исследований:
Меркурия,
Венеры,
Луны,
Марса,
Юпитера,
Сатурна,
Урана,
Нептуна.
Планеты земной группы и спутник Земли
Меркурий.
Меркурий является ближайшей планетой к Солнцу.
В 1973 году был запущен американский зонд «Маринер-10», с помощью которого впервые удалось составить достаточно надёжные карты поверхности Меркурия. В 2008 году было заснято впервые восточное полушарие планеты.
Однако, Меркурий остаётся на момент 2018 года самой малоизученной планетой земной группы – Венерой, Землёй и Марсом. Меркурий отличается малым размером, непропорционально крупным расплавленным ядром и имеет в наличии менее окисленный материал, чем его соседи.
В октябре 2018 года ожидается запуск к Меркурию миссии Bepi Colombo, совместного проекта Европейского и Японского космического агентства. Итогом семилетнего путешествия должно стать изучение всех особенностей Меркурия и анализ причин появления таких особенностей.
Венера.
Венера была исследована более 20 космическими аппаратами, преимущественно советским и американским. Рельеф планеты удалось увидеть при помощи радиолокационного зондирования поверхности планеты космическими аппаратами «Пионер-Венера» (США, 1978 г.), «Венера-15 и -16» (СССР, 1983-84 гг.) и «Магеллан» (США, 1990-94 гг.).
Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причем с гораздо меньшим разрешением деталей, чем способны космические аппараты. Например, «Магеллан» получил изображения всей поверхности с разрешением в 300 м. Оказалось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами.
Из последних исследований Венеры отметим миссию Европейского Космического Агентства Venus Express по исследованию планеты и особенностей её атмосферы. Наблюдение за Венерой проходило с 2006 по 2015 год, в 2015 году аппарат сгорел в атмосфере. Благодаря этим исследованиям была получена картина южного полушария Венеры, а также получена информация о недавней вулканической активности гигантского вулкана Идунн, имеющего диаметр 200 километров.
Луна.
Первым объектом пристального внимания со стороны землян стала Луна.
Ещё в 1959 и 1965 году советские аппараты «Луна – 3» и «Зонд – 3» впервые сфотографировали невидимое с Земли «темное» полушарие спутника.
В 1969 году на Луну впервые высадились люди. Самым известным из американских астронавтов, побывавшем на Луне, является Нил Амстронг. Всего на Луне побывало 12 американских экспедиций с помощью космических кораблей «Аполлон». В результате исследований на Землю было привезено около 400 килограммов лунной породы.
Впоследствии, из-за гигантских затрат на лунную программу, пилотируемые человеком полёты на Луну прекратились. Исследования Луны стали проводиться с помощью автоматических и управляемых с Земли космических аппаратов.
В последние четверть века происходит новый этап изучения Луны. В результате исследований космических аппаратов «Клементина» в 1994 году, «Лунар Проспектор» в 1998-1999, и «Смарт-1» в 2003-2006 году земные исследователи смогли получить более новые и уточнённые данные. В частности, были обнаружены залежи предположительно водяного льда. Большое количество этих залежей было обнаружено вблизи полюсов Луны.
А в 2007 году наступил черед китайских космических аппаратов. Таким аппаратом стал «Чаньэ-1», который был запущен 24 октября. 8 ноября 2008 года на лунную орбиту был выведен уже индийский космический аппарат «Чандрайян 1». Луна является одной из главных целей в освоении человечеством ближнего космоса.
Марс.
Следующей целью земных исследователей является планета Марс. Первым исследовательским аппаратом, который положил начало изучению Красной планеты, был советский зонд «Марс- 1». Согласно данным американского аппарата «Маринер – 9» полученным в 1971 г. удалось составить подробные карты поверхности Марса.
Что касается современных исследований, отметим следующие изыскания. Так, в 2008 году космическим аппаратом «Феникс» удалось впервые произвести бурение поверхности и обнаружить лёд.
А в 2018 году радар MARSIS, который установлен на борту орбитального аппарата Европейского космического агентства «Mars Express», смог предоставить первые доказательства того, что на Марсе есть жидкая вода. Этот вывод следует из обнаруженного на южном полюсе озера немалых размеров скрытое подо льдом.
Планеты-гиганты
Юпитер.
Впервые Юпитер был исследован с близкого расстояния в 1973 году с помощью советского зонда «Пионер-10». Важное значение для изучения Юпитера имели и полёты американских аппаратов «Вояджер», осуществляемые в 1970-е годы.
Из современных исследований отметим такой факт. В 2017 году команда американских астрономов, во главе с Скоттом С. Шеппардом, занимаясь поисками потенциальной девятой планеты за пределами орбиты Плутона случайно обнаружили новые луны у Юпитера. Таких лун оказалось 12. В итоге количество спутников Юпитера увеличилось до 79.
Сатурн.
В 1979 году космический аппарат «Пионер -11» исследуя окрестности Сатурна, смог обнаружить новое кольцо у планеты, измерить температуру атмосферы и выявить границы магнитосферы самой планеты.
В 1980 г. аппарат «Вояджер-1» передал впервые ясные снимки колец Сатурна. Из этих снимков стало ясно, что кольца Сатурна состоят из тысяч отдельных узких колечек. Также было найдено 6 новых спутников Сатурна.
Наибольший вклад в изучение планеты гиганта внёс космический аппарат «Кассини», проработавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год. С помощью его удалось установить, в частности, из чего состоит верхняя атмосфера Сатурна и особенности ее химического взаимодействия с материалами, которые поступают от колец.
Уран.
Планета Уран была открыта в 1781 году астрономом В. Гершелем. Уран является ледяным гигантом.
В 1977 году удалось обнаружить, что у Урана также есть свои кольца.
Замечание 1
Единственным космическим аппаратом Земли, побывавшим вблизи Урана, является «Вояджер-2» который пролетел мимо него ещё в 1986 году. Он сфотографировал планету, нашёл 2 новых кольца и 10 новых спутников Урана.
Нептун.
Нептун является планетой-гигантом и первой планетой, открытой с помощью математических вычислений.
Единственным пока аппаратом, побывавшим там, является «Вояджер -2». Он прошёл около Нептуна в 1989 году, что позволило увидеть некоторые детали атмосферы планеты, а также гигантский антициклон, размером с Землю в южном полушарии.
Планеты-карлики
К планетам-карликам относятся те небесные тела, которые обращаются вокруг Солнца и имеют достаточную массу для поддержания собственной сферической формы. Такие планеты не являются спутниками иных планет, но и не могут в отличие от планет расчистить свою орбиту от прочих космических объектов.
К карликовым планетам относятся такие объекты как Плутон, исключенный из списка планет, Макемаке, Церера, Хаумеа и Эрида.
Замечание 2
Отметим, что по поводу Плутона все еще ведутся споры, считать его планетой или планетой-карликом.
Планета Девять
20 января 2016 года астрономы, работающие в Калифорнийском технологическом институте, Константин Батыгин и Майкл Браун выдвинули гипотезу о предполагаемом существовании массивной транснептуновой планеты находящейся за пределами орбиты Плутона. Однако, до настоящего момента планету Девять обнаружить не удалось.
Вселенная неимоверно огромное место, настолько неимоверное, что даже человеческое воображение не может охватить всю глубину необъятности Вселенной. Что же касается нашей Солнечной системы, то по меркам Вселенной она лишь крохотная ее часть. Тогда как для нас, простых смертных обитателей маленькой планеты под названием Земля, Солнечная система очень большое место, и, несмотря на все великие достижения астрономии последних лет, многое еще остается неизведанным, мы лишь начинаем приближаться к границам родной Солнечной системы.
История исследования Солнечной системы
С древних времен люди смотрели на звезды, пытливые умы размышляли над их происхождением, природой. Вскоре было замечено, что некоторые звезды меняют свое положение на звездном небосклоне, так были обнаружены первые планеты. Само слово «планета» с древнегреческого переводится как «скиталец». Планеты получили имена богов античного пантеона: Марс, Венера, и так далее. Их движение и происхождение пояснялось красивыми поэтичными мифами, которые присутствуют у всех народов древности.
В то же время люди прошлого считали, что Земля является центром Вселенной, планеты, другие звезды, все вращается вокруг Земли. Хотя, разумеется, уже в античные времена были ученные, такие как, например Аристарх Самосский (его еще называют Коперником античности), полагавшие, что все несколько не так. Но подлинный прорыв в изучении Солнечной системы произошел в эпоху Возрождения и связан с именами выдающихся астрономов Николая Коперника, Джордано Бруно, Иоганна Кеплера. Именно тогда утвердилась идея, что наша Земля никакой не центр Вселенной, а лишь ничтожно малая ее частичка, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот.
Постепенно были открыты все сегодня известные планеты Солнечной системы, а также их многочисленные спутники, и многое другое.
Структура и состав Солнечной системы
Структуру Солнечной системы можно условно разделить на такие элементы:
Солнце, ее центр и главный энергетический источник, именно мощная Солнца удерживает планеты на своих местах и заставляет вращаться по своим орбитам.
Планеты земной группы. Ученые астрономы разделили Солнечную систему на два участка: внутреннюю Солнечную систему и внешнюю Солнечную систему. Во внутреннюю Солнечную систему были включены четыре ближние планеты скалистого типа: , Венера, Земля и Марс.
Пояс астероидов, который находится за Марсом. Полагают, что он образовался еще в далекие времена зарождения нашей Солнечной системы и состоит из различных космических обломков.
Планеты гиганты, они же газовые гиганты, которые находятся во внешнем участке Солнечной системы. Это Юпитер, Сатурн, и Нептун. В отличие от планет земной группы обладающей твердой поверхностью с мантией и ядром газовые гиганты наполнены в основном водородной и гелиевой смесью. При более детальном изучении состав планет Солнечной системы может разниться.
Пояс Койлера и облако Аорта. Они находится за Нептуном, и там проживают карликовые планеты, самой известной из которых является и многочисленные . Поскольку эти участки находятся от нас весьма далеко, то современная наука располагает весьма скудными сведениями про них. В целом многие особенности строения Солнечной системы еще слабо изучены.
Схема строения Солнечной системы
Тут на картинке наглядно представлена визуальная модель строения Солнечной системы.
Зарождение Солнечной системы и ее эволюция
По мнению ученых, наша Солнечная система появилась 4,5 миллиарда лет назад как следствие большого гравитационного коллапса гигантского молекулярного облака, состоящего из гелия, водорода и ряда более тяжелых химических элементов. Большая часть этого облака собралась в центре, из-за сильного скопления температура росла, и в результате образовалось наше Солнце.
По причине высокой температуры вблизи от новорожденной звезды могли существовать лишь твердые тела, и таким образом появились первые твердые планеты, среди которых и наша родная Земля. А вот планеты, которые газовые гиганты, образовались на более удаленном расстоянии от Солнца, температура там была не такая большая, как следствие большие массы льдов образовали гигантские размеры тамошних планет.
На этой картинке представлено как поэтапно проходила эволюция Солнечной системы.
Изучение Солнечной системы
Настоящий бум связанный с изучением космического пространства и Солнечной системы начался в середине прошлого века, в особенности с космических программ бывшего Советского Союза и США: запуск первых искусственных спутников, полет первых космонавтов, знаменитая высадка американских астронавтов на Луне (что правда некоторые скептики считают фальшивкой) и так далее. Но самым действенным методом в изучении Солнечной системы и тогда и сейчас является отправка специальных исследовательских зондов.
Первый искусственный советский космический аппарат Спутник 1 (на фото), был запущен на орбиту в далеком 1957 году, где провел несколько месяцев, собирая данные об атмосфере и ионосфере Земли. В 1959 году к нему присоединился американский спутник Explorer, именно он сделал первые космические фотоснимки нашей планеты. Затем американцами из НАСА был запущен целый ряд исследовательских зондов к другим планетам:
Маринер в 1964 году полетел к Венере.
Маринер-4 в 1965 году прибыл к Марсу, а затем уже в 1974 году успешно миновал Меркурий.
В 1973 году к Юпитеру был отправлен зонд Пионер-10, началось научное изучение внешних планет.
В 1974 году был отправлен первый зонд к Сатурну.
В 80-х годах прошлого века подлинным прорывом стали корабли Вояджер, которые первыми облетели газовые гиганты и их спутники.
Активное исследование космического пространства продолжается и в наше время, так совсем недавно, в сентябре этого 2017 года в атмосфере Сатурна погиб космический аппарат Касини, запущенный в 1997 году. За свою двадцатилетнюю исследовательскую миссию он сделал немало интересных наблюдений над атмосферой Сатурна, его спутников и, конечно же, знаменитых колец. Последние часы и минуты жизни аппарата Касини транслировались НАСА в прямом эфире.
Исследование влияния планет Солнечной системы на возникновение и распространение эпидемий и пандемий. Прогноз эпидемий
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Исследование влияния планет Солнечной системы на возникновение и распространение эпидемий и пандемий
I.
Вступление
В 2007 году я прочла книгу А. Чижевского «Земное эхо солнечных бурь». Анализируя указанную автором зависимость солнечной активности и эпидемий и пандемий, я заметила, что, на самом деле, далеко не все эпидемии и пандемии бывают в периоды солнечной активности, усиленного пятнообразования. Они бывают и в «спокойные» для Солнца годы. Например, «С ослаблением того же процесса (пятнообразования – И.С.) совпадают следующие эпидемиологические годы: 1591—1593, 1642—1643, 1688, 1709, 1712, 1732—1733, 1742—1743, 1850—1851, 1873—1875» (А. Чижевский «Земное эхо солнечных бурь», стр. 135). Более того, далеко не всегда в период солнечной активности бывают эпидемии, о чем он (Чижевский) также пишет: «Два периода солнцедеятельности (II и V) оказались свободными от эпидемий» (стр. 139).
Но, раз эпидемии бывают и в период повышенной солнечной активности, и в периоды минимума, если в период солнечной активности эпидемии могут и не возникать, то значит есть основной фактор (факторы), влияющий на возникновение и распространение эпидемий и пандемий, вне зависимости от солнечной активности.
Поскольку сам А. Чижевский указывает на то, что «…периодическая деятельность Солнца – процесс не вполне самостоятельный. Есть веские основания думать, что он находится в определенной зависимости от размещения планет солнечной системы в пространстве, от их констелляций (аспектов) по отношению друг к другу и к Солнцу. (…) Таким образом, и земные явления, зависящие от периодической деятельности Солнца, стоят, так сказать, под контролем планет (выделено мной – И.С.), которые могут быть во много раз более удалены от нас, чем Солнце», я решила проверить, не влияют ли планеты солнечной системы на возникновение эпидемий. В конце концов, не зря с древности все, происходящее на Земле, приписывалось действию планет. Ну, положим, все не все, а проверить было интересно.
Никто не отрицает того, что Солнце и Луна оказывают влияние на жизнь на Земле (смена времен года, приливы и отливы и т.п.). Зато постоянно встречаются утверждения, особенно в советской, ныне российской официальной науке, что планеты солнечной системы никоим образом не влияют и не могут влиять на жизнь на Земле. При этом приводятся «убийственные» аргументы типа «планеты находятся далеко от планеты Земля, поэтому влиять не могут» и «современные приборы не регистрируют никакого влияния планет солнечной системы, поэтому его нет». При всем том, большинством серьезных ученых все-таки признается влияние планет солнечной системы на Солнце.
Ньютон еще триста лет назад описал петлеобразное движение центра масс Солнечной системы вокруг геометрического центра Солнца. Когда планеты-гиганты образуют более или менее точное соединение, центр масс удаляется от центра Солнца более чем на два солнечных радиуса.
Если планеты солнечной системы оказывают столь существенное влияние на Солнце (на изменение центра масс, пятнообразование и солнечную активность), хотя их общая масса составляет примерно 1/750 часть от массы Солнца, то логично предположить, что не менее, если не более сильно, планеты солнечной системы должны влиять на Землю, масса которой намного меньше того же Юпитера или Сатурна.
К сожалению, ни в астрологической, ни в какой другой литературе я не нашла четкого и точного определения, какая именно планета «отвечает» за инфекционные заболевания. Это действие (возникновение эпидемий) приписывается то Урану, то Плутону, то Нептуну, то соединению Урана с Нептуном, то соединению Юпитера с Сатурном. Мне не удалось найти ни одного исследования, в котором на основе большого количества данных, статистики была бы ДОКАЗАНА закономерность влияния той или иной планеты на эпидемии.
Для получения более объективных данных мною было проведено исследование данных по эпидемиям и пандемиям за последние более чем две тысячи лет. Я провела исследование по эпидемиям чумы, холеры, гриппа, возвратного тифа, дифтерии, менингита, полиомиелита, дизентерии, английской потовой горячке, бешенству животных, пситтакозу в мировом масштабе. Я полагала, что если найдется зависимость эпидемий и пандемий от расположения планет, то можно будет точно прогнозировать, когда и где это будет происходить.
В процессе исследования мне предстояло выяснить следующие вопросы:
– Есть ли связь между положением планет и эпидемиями?
– Есть ли какая-то конкретная планета (планеты), которая, образует аспекты с другими планетами во всех случаях эпидемий?
– Если будет найдена эта планета (планеты), то при каких аспектах она «работает»?
– Можно ли прогнозировать не только «КОГДА», но и «ГДЕ» возможно возникновение эпидемий?
А теперь давайте рассмотрим данные по эпидемиям. В данную статью я поместила только данные по чуме, холере и гриппу в целях экономии места, поскольку статья получилась и так уж слишком объемной и, боюсь, что не у всякого человека хватит терпения дочитать ее до конца. Впрочем, данные, полученные по другим эпидемиям, аналогичны.
Для исследования я использовала астрологические методики, как наиболее удобные для работы с положениями (координатами) планет. Система – геоцентрическая (с точки зрения наблюдателя с Земли), что, в отличие от гелиоцентрической системы, как выяснилось в ходе исследования, вполне себя оправдало.
II. Анализ планетного положения во время эпидемий
Чума
1) Чума в Италии в 49 году до нашей эры
Цезарь во второй книге о междоусобной войне говорит о чуме, свирепствовавшей в 49 г. до н. э. Поэты Виргилий и Овидий тоже описывают эту чуму.
С 10 апреля 49 года до н. э. Нептун находился в соединении с Плутоном в знаке Рака до 1 июля 49 года до н.э.
Одновременно Нептун в Раке образовывал соединение с Юпитером в знаке Рака до 16 июля 49 года до н. э.
В этот же период Сатурн находился в знаке Весов и образовывал квадратуру к Нептуну в Раке.
1 июля 49 года до н. э. Нептун перешел в знак Льва и образовал соединение с Ураном до 18 августа 49 года до н. э. В этот же период Юпитер находился в знаке Льва и образовывал соединение с Нептуном.
2) Чума Орозия в 125 году.
.Нептун во Льве не образует ни одного неблагоприятного аспекта ни с Ураном в Деве, ни с Плутоном в Овне. Зато с 3 марта до 17 апреля Нептун во Льве в квадратуре с Марсом в Тельце, а с 21 июля до 6 сентября в соединении с Марсом (период наибольшей смертности). Кроме того он последовательно образовывал неблагоприятные аспекты с Венерой и Меркурием.
3) Чума Антонина и Галена (165 – 168 гг.)
Нептун в Скорпионе в оппозиции к Плутону в Тельце.
Юпитер во Льве в квадратуре к Нептуну в Скорпионе с 8 апреля 165 года до 28 сентября 165 года.
Со 2 февраля 167 года и весь 168 год Сатурн в Водолее образует квадратуру к Нептуну в Скорпионе.
26 ноября 167 года до 19 декабря 168 года Юпитер в Скорпионе образует соединение с Нептуном.
4) Чума Киприана (251—266 гг.) Египет.
Нептун в Близнецах с 24 мая 251 года до 7 апреля 252 года образовывал квадратуру к Урану в Рыбах.
Одновременно Сатурн в Стрельце образовывал оппозицию к Нептуну в Близнецах до 4 декабря 252 года.
Юпитер с 19 декабря 251 года вошел в знак Стрельца и образовал оппозицию к Нептуну до 7 января 253 года.
Со 2 февраля 255 года до 9 февраля 256 года Юпитер в Рыбах образует квадратуру к Нептуну в Близнецах.
С 3 июля 257 года до 21 июля 258 года Юпитер в Близнецах находится в соединении с Нептуном.
С 1 февраля 258 года до 27 марта 260 года Сатурн в Рыбах образует квадратуру к Нептуну в Близнецах.
С 11 сентября 260 года до 11 октября 261 года Юпитер в Деве в квадратуре к Нептуну в Близнецах.
С 3 сентября 263 года до 17 июля 264 года Юпитер в Стрельце образует оппозицию.
5) 580—581 гг. н. э., или чумы Юстиниана.
Нептун в Близнецах образует квадратуру к Урану в Рыбах и Плутону в Рыбах. 21 сентября 580 года Юпитер вошел в знак Девы, образовал квадратуру с Нептуном и был в этом положении до 21 октября 581 года. А 24 сентября 580 года Марс вошел в знак Девы и образовывал квадратуру с Нептуном до 11 ноября. На этот период пришелся максимум смертности эпидемии.
6) В 542 г. чума в Константинополе.
10 мая 542 года Юпитер входит в знак Близнецов и начинает образовывать квадратуру к Нептуну в Рыбах и к Урану в Деве. Юпитер, управитель 1 дома гороскопа, находится в 6 доме.
Нептун в этот период образует оппозицию к Урану.
7) Чума в Провансале в 503 году
Нептун в Стрельце в квадратуре к Урану на последнем градусе Рыб
С 20 апреля по 5 июня Нептун образует оппозицию с Марсом в Близнецах.
С 8 июня Нептун последовательно образует оппозицию с Меркурием и квадратуру с Венерой (до 13 октября).
С 7 сентября до 25 октября Нептун образует квадратуру с Марсом в Деве.
8) Чума в Египте, Сирии в 517г
Нептун в Козероге в соединении с Сатурном.
До 1 июня 517г. Юпитер в Овне образует квадратуру с Нептуном.
9) Чума в России в1090—1092 г.
Нептун находится в знаке Рака и образует квадратуру с Плутоном в Овне.
2 марта 1090 года Уран вошел в знак Овна и также образовал квадратуру к Нептуну в Раке.
6 августа 1090 года Сатурн вошел в знак Рака и образовал соединение с Нептуном. Это планетное положение сохранялось до 24 сентября 1092 года, пока Сатурн не перешел в знак Льва.
28 сентября 1091г. Юпитер вошел в знак Весов и образовал квадратуру с Нептуном в Раке.
10) Чума в России в 1128г. Новгород
Весь 1128 год Нептун в Весах находился в соединении с Сатурном в Весах.
До 8 сентября 1128 года Юпитер также находился в знаке Весов в соединении с Нептуном.
Исследование космоса | Локхид Мартин
Исследование космоса
Мы стремимся к следующему поколению. Мы идем за прогрессом. Мы стремимся к большему пониманию Вселенной. Мы собираемся доказать, что добраться до Марса можно, используя сегодняшнюю технологию . Мы идем вперед к Луне сейчас для ее первых шагов. Мы идем за всеми нами, здесь, на Земле.
Вот уже более 60 лет исследование космоса является движущей силой компании Lockheed Martin. В наших высоких бухтах и центрах передовых технологий мы создали двигатель инноваций, который продолжает продвигать — и делает возможным — постоянное расширение человечества в нашей Солнечной системе и за ее пределами.
В Lockheed Martin мы отправляемся в величайшее приключение в истории человечества.
Низкая околоземная орбита
Будь то ближайшее время и близость к Земле или построение будущего пути к Луне и Марсу, Lockheed Martin применяет свой опыт пилотируемых космических миссий для более длительного пребывания среди звезд.
Lockheed Martin объединилась с Nanoracks и ее материнской компанией Voyager Space для создания и эксплуатации первой в мире свободно летающей коммерческой космической станции Starlab с постоянным экипажем, предназначенной для проведения критических исследований, содействия промышленной деятельности и обеспечения непрерывности Присутствие и лидерство США на низкой околоземной орбите.
НАСА недавно объявило о проекте коммерческого назначения на низкую околоземную орбиту (CLD) для поддержки развития частных космических станций. Nanoracks возглавит команду Starlab в борьбе за проект CLD.
Благодаря устаревающей инфраструктуре на орбите проект расширяет возможности людей, живущих в космосе. Starlab использует опыт Lockheed Martin в долгосрочных космических полетах, пилотируемых космических полетах и создании инфраструктуры для растущей коммерческой космической экономики. Этот опыт включает в себя надувные среды обитания, которые являются проверенными, доступными и легко транспортируемыми отсеками, которые складываются для запуска и расширяются на орбите. С надувными средами обитания мы можем строить космические объекты с меньшим количеством материалов и меньшим количеством запусков. Надувные конструкции, подобные этой, были проверены на Международной космической станции, и Starlab станет следующим приложением для надувных комнат, идеально подходящих для науки, жизни или отдыха.
Луна
НАСА обратилось к аэрокосмической отрасли с просьбой доставить астронавтов на поверхность Луны, и мы, засучив рукава, готовы принять вызов. Lockheed Martin сотрудничает с Blue Origin, которая собрала национальную команду для решения этой национальной задачи. Среди других членов национальной команды — Northrop Grumman и Draper.
Работая вместе более года, комплексный подход команды использует наше совместное наследие и передовую работу над отдельными элементами системы приземления человека Artemis (HLS). Мы твердо убеждены, что это лучший способ для нашей страны отправить людей на поверхность Луны.
Мы обладаем опытом проектирования и производства Ориона, а также сорокалетним опытом создания космических кораблей для дальнего космоса, большего, чем у всех других компаний США вместе взятых.
Лучший способ безопасно и быстро совершить посадку на Луну — использовать существующую технологию глубокого космоса Orion, предназначенную для людей, для пилотируемого элемента подъема посадочного модуля. Так же, как и в модуле экипажа «Орион», взлетный элемент — это место, где астронавты будут летать во время спуска и подъема и жить на поверхности дни и недели. Думайте об этом как об Орионе внутри.
Используя проверенную авионику Orion, программное обеспечение, системы жизнеобеспечения, интерфейсы для экипажа, операции миссии, обучение космонавтов и налаженную цепочку поставок мирового класса, мы можем достичь цели НАСА по возвращению на Луну — на этот раз остаться.
Нет необходимости начинать с чистого листа. Использование существующих и разрабатываемых систем позволит НАСА добиться эффекта масштаба и обеспечить совместимость с другими элементами архитектуры Artemis.
НАСА Космический корабль «Орион» – это единственная человеческая капсула, специально спроектированная и построенная для того, чтобы выдерживать суровые условия глубокого космоса. Мы разработали Orion с использованием специальных технологий, необходимых для экстремальных условий глубокого космоса, таких как жизнеобеспечение, навигация, радиационная защита, связь и теплозащитный экран. Следующий испытательный полет Orion на ракете Space Launch System (SLS) под названием Artemis I доставит Orion без экипажа за пределы Луны и обратно в течение примерно трехнедельной миссии.
Как мы можем вместе исследовать Луну: CLPS
После того, как команда Lockheed Martin была выбрана для каталога коммерческой лунной полезной нагрузки (CLPS) НАСА, она продолжает добиваться успехов в роботизированном исследовании Луны. В рамках исследования CLPS компания Lockheed Martin определила, как лунный посадочный модуль McCandless может вместить большую научную полезную нагрузку НАСА, поддерживающую грузоподъемность до 1000 кг.
Посадочный модуль McCandless предоставляет транспортные услуги для государственных, коммерческих и академических клиентов.
Марс интриговал человечество сотни, если не тысячи лет. Потенциально это единственное место в нашей Солнечной системе за пределами Земли, где могла быть жизнь. Мы изучаем Марс уже более пяти десятилетий с помощью роботов, и в ближайшем будущем мы будем исследовать Марс лично. Марс в нашем прошлом, в нашем будущем и в нашей ДНК.
Базовый лагерь на Марсе
Наше концептуальное видение первого межпланетного путешествия на Марс называется Базовый лагерь Марса. Находясь на орбите вокруг Красной планеты, Марсианский базовый лагерь предоставит астронавтам дом вдали от Земли, платформу для проведения критических научных исследований и базу для отправки людей на поверхность и обратно во время трехлетней миссии. Марсианский базовый лагерь использует космический корабль Орион, лунные врата и их элементы, чтобы начать исследование Марса человеком. Наш орбитальный аванпост на Марсе — это безопасная, доступная и достижимая концепция, созданная под руководством НАСА и его международных и коммерческих партнеров.
Марсианская робототехника
Lockheed Martin — единственная компания, построившая космический корабль, который успешно приземлился на Марсе… и мы сделали это четыре раза. Начиная с первых миссий НАСА «Викинг» на Марс в 1970-х годах, с тех пор мы участвовали во всех миссиях НАСА на эту планету. InSight — это 21-я марсианская миссия НАСА и 11-й марсианский космический корабль, произведенный компанией Lockheed Martin. Этот обширный опыт означает, что наши инженеры создали InSight с использованием самых передовых технологий и уроков, извлеченных из предыдущих миссий на Марс.
Приземлиться на Марсе означает направить космический корабль, подобный InSight, на расстояние более 300 миллионов миль к выбранной точке в марсианской атмосфере шириной всего 15 миль — это все равно, что попасть в дырку с расстояния 2100 миль. Наши пропульсивные системы посадки помогают посадочным модулям на Марс, включая Viking, Phoenix, а теперь и InSight, безопасно приземлиться. В настоящее время мы защищаем марсоход Perseverance 2020 года, выполняющий последнюю миссию на Марс, которая приземлится в феврале 2021 года. полет на миллион с лишним миль — в зависимости от того, где находится Марс во время запуска.
Люди, исследующие Марс
Дальше
Луна и Марс находятся в нашем будущем, но они не обязательно должны быть конечными пунктами назначения. Благодаря передовым технологиям, таким как искусственный интеллект, аддитивное производство и визуализация смешанной реальности, дальнейшее исследование Солнечной системы человеком больше не является научной фантастикой далекого будущего.
Искусственный интеллект
Представьте, что вы находитесь на орбите вокруг Марса, примерно в 140 миллионах миль от Земли, и вдруг что-то идет не так. Вы не можете взять трубку, потому что ваш сигнал будет доходить до Хьюстона только через 20 минут. Ну так что ты делаешь? Вы обращаетесь ко всем данным прямо у вас под рукой — встречайте MAIA! Lockheed Martin Space работает над технологической инициативой под названием MAIA (искусственный интеллектуальный помощник на основе моделей), которая представляет собой бортовую систему виртуальной и дополненной реальности, которая по сути представляет собой цифровую экосистему данных. Это дает астронавтам интерактивное представление о транспортном средстве и его окружении в режиме реального времени, предоставляя возможности прогнозирования как для экипажа, так и для транспортного средства.
Используя сочетание новых инструментов, таких как мощные вычисления, дополненная и виртуальная реальность, наши эксперты изучают способы создания системы, которая постоянно обучается и предоставляет значимую информацию для экипажа – как никогда раньше трансформирует пилотируемый космический полет.
Узнайте больше: как AR и VR могут помочь доставить людей на Марс
Люди, исследующие глубокий космос
Lockheed Martin IQ: дополненная реальность (AR) в космической отрасли
Lockheed Martin IQ: проблемы контрольно-пропускного пункта OSIRIS-REx и не только
Возможности
Товары
Сотрудники
Международный
Инвесторы
Поставщики
Свяжитесь с нами
Связи со СМИ
Мультимедиа
Социальные медиа
Раскрытие информации об уязвимостях
Карьера
Сообщество
Лидерство
отдел новостей
устойчивость
Кто мы есть
сейсмических миссий могут раскрыть подземные миры Солнечной системы
Помимо успешной посадки на Луну, астронавты Аполлона-11 совершили еще одно историческое «первое» в июле 1969 года, когда Базз Олдрин передал на Землю сообщение по радио: «Хьюстон, пассивный сейсмометр был развернут вручную». Этот сейсмический эксперимент был первым, когда-либо проводившимся на лунной поверхности. Еще несколько будут размещены во время более поздних миссий Аполлона, и в совокупности они дали то, что остается лучшим, пока еще вид на подземный мир нашего родственного спутника. Тем не менее, несмотря на этот первоначальный успех и несколько последующих неудачных попыток США и Советского Союза, межпланетная сейсмология оставалась в стороне от исследования космоса до конца 20-го века. Однако теперь он преображается для нового тысячелетия. В 2018 году миссия NASA InSight доставила на Марс сейсмометр. Его свежие данные превратили эту область исследований из второстепенной области в яркую, устоявшуюся область планетарной науки. В настоящее время разрабатываются новые сейсмометры для развертывания по всей Солнечной системе, от нашей Луны до далеких ледяных спутников Юпитера и Сатурна.
«Это может стать началом нового золотого века», в котором ученые будут снимать слои на лунах и планетах, чтобы заглянуть в их скрытые внутренности, — говорит Марк Пэннинг, планетарный сейсмолог из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL). ).
Земля, условно говоря, очень активная планета с движущимися, скользящими тектоническими плитами, извергающимися вулканами и разрушающими земную кору землетрясениями. Эти мощные события производят сейсмические волны, которые отражаются в недрах нашей планеты. Сейсмометры могут отслеживать эти сейсмические волны, чтобы выявить их распространение, интенсивность и источники. Эти инструменты регулярно регистрируют сейсмические волны, пересекающие земную кору и мантию и даже отскакивающие от ядра нашей планеты, предоставляя информацию о недрах, которую иначе получить невозможно.
Подобные наблюдения можно использовать, чтобы заглянуть внутрь других миров и сравнить их геологические внутренности с нашими. Миссии Аполлона сделали то же самое для Луны, обнаружив, что она, как и Земля, разделена на слои с ядром, мантией и корой. «Это показало, что Луна дифференцирована», — говорит Анджела Марусяк, геофизик из Геологической службы США. «Глубоко под землей есть ядро, поэтому мы знаем, что в какой-то момент у Луны была магнитная защита». Дополнительным преимуществом является то, что некоторые из этих картографических сейсмических волн исходят от метеоритов, ударяющихся о лунную поверхность, что позволяет ученым узнать что-то практически о каждом мире, вращающемся вокруг Солнца. «Удары метеоритов были очень важны, потому что они говорят нам о скорости образования кратеров на Луне», — говорит Марусяк. «Мы можем использовать подсчет кратеров для определения возраста различных объектов не только на Луне, но и на других телах Солнечной системы».
Сейсмический сдвиг
После Аполлона долгожданный следующий гигантский скачок в межпланетной сейсмологии просто выдохся. Посадочные модули НАСА «Викинг-1» и «Викинг-2» были оснащены сейсмометрами, когда приземлились на Марсе в 1976 году. К сожалению, ни один из посадочных модулей не дал надежных результатов: «Викинг-1» полностью провалился, а результаты «Викинга-2» были неубедительными. «Сейсмометр находился наверху посадочного модуля и не был защищен от ветра», — говорит Марусяк. Позже, в 1982 году, сейсмометры советских спускаемых аппаратов «Венера-13» и «Венера-14» зафиксировали намеки на вулканические толчки на Венере. Но эти посадочные модули были очень недолговечны, каждый едва выживал около двух часов и один час соответственно, прежде чем уступить суровым условиям поверхности планеты.
В последующие десятилетия сейсмология исчезла из поля зрения, несмотря на многочисленные попытки ученых включить сейсмометры в различные планетарные миссии. «Было много неудач и изменений в планах», — говорит Паннинг. Первые признаки омоложения появились в 2014 году, когда европейский посадочный модуль Philae упал на комету 67P/Чурюмова-Герасименко. Небольшой посадочный модуль использовал три акселерометра для отслеживания волн, создаваемых тепловым зондом, который был вбит в поверхность, и обнаружил, что примерно в 20 сантиметрах под твердой коркой кометы находится мягкий, пушистый материал, «похожий на свежий снег», — говорит Мартин Кнапмейер из German Aerospace. Центр, руководивший экспериментом. Это были первые недвусмысленные внеземные сейсмические данные с 19 века.72-я миссия Аполлон-17 .
Но в 2018 году, когда посадочный модуль NASA InSight отправился на Марс, все изменилось. После приземления позже в том же году роботизированная рука развернула чрезвычайно чувствительный сейсмометр, который, в знак отказа Viking 1 и 2, включал в себя щит для защиты от марсианского ветра. Эксперимент имел ошеломительный успех. На сегодняшний день InSight обнаружил более 1300 марсотрясений, в том числе чудовищное землетрясение магнитудой 5,0 в начале этого года, над которым ученые миссии все еще изучают. И хотя у посадочного модуля сейчас заканчивается энергия, поскольку его покрытые пылью солнечные панели изо всех сил пытаются собрать достаточно солнечного света, его наследие в безопасности. «Сейсмологам было трудно добиться продажи своих научных данных, — говорит Томас Цурбухен, заместитель администратора Управления научной миссии в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия. — Успех InSight действительно изменил ситуацию».
Dark Worlds
Уже идет работа над следующим сейсмометром, который будет отправлен в космос. Это инструмент под управлением Паннинга под названием Farside Seismic Suite (FSS), который отправится на коммерческом посадочном модуле, заключенном по контракту с НАСА, на обратную сторону Луны в 2025 году, как сообщило НАСА на прошлой неделе. «Мы впервые получим сейсмические данные с обратной стороны Луны», — говорит Паннинг. Эта дальняя половина Луны относительно безупречна по сравнению с ближней стороной. По неизвестным причинам на нем гораздо меньше темных пятен, нарисованных древними излияниями лавы. Ответ может лежать под лунной поверхностью. «Все приземления «Аполлона» и, следовательно, все обнаруженные землетрясения происходили на ближней стороне Луны», — говорит Пэннинг. «Разумно задаться вопросом, будет ли [сейсмическая активность] дальней стороны выглядеть так же, как и ближней. Могут быть различия, о которых мы не знаем».
Следующий в списке — еще один лунный сейсмометр, но не для нашего естественного спутника. Стартовавшая в 2027 году долгожданная миссия НАСА «Стрекоза» отправится к спутнику Сатурна Титану, единственному известному телу в Солнечной системе с озерами и морями на поверхности (хотя они содержат криогенно холодную нефтяную массу, а не жидкую воду). Dragonfly — это вертолет с ядерной установкой, который пролетит в небе над Титаном и приземлится в нескольких местах после своего прибытия в 2034 году, изучая состав поверхности, делая снимки и все время ища возможные признаки жизни. Но он также будет включать в себя «геофоны» на своих посадочных рельсах, которые могут обнаруживать сейсмические волны, а также более чувствительный специальный сейсмометр, созданный японским космическим агентством, который можно опустить на поверхность с помощью лебедки.
Считается, что под поверхностью Титана есть слои льда, а также глобальный океан с жидкой водой. Если этот погребенный океан находится в прямом контакте с нижележащими слоями силикатной породы (что может легко обнаружить только сейсмометр), он мог питаться питательными веществами, которые могли способствовать возникновению жизни. Если внутренняя часть Титана будет иметь другое расположение, например, еще один слой льда под океаном, перспективы жизни могут быть тусклыми. «Если под океаном есть лед, между водой и скалой будет барьер», — говорит Андреа Брайант из Чикагского университета, которая недавно представила анализ возможной сейсмичности, которую может обнаружить Dragonfly. «Это будет означать, что обмена полезными ископаемыми не будет». Неясно, насколько успешными будут попытки сейсмологии на Титане, учитывая неопределенность динамики его внутренних частей. Мы знаем, что Сатурн толкает и тянет эту луну по своей орбите, но будет ли это производить обнаруживаемые сейсмические волны, которые могут отображать ее внутреннюю работу, остается только гадать. «Это одна из главных задач при организации миссии», — говорит Ральф Лоренц, главный архитектор Dragonfly в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (APL). «Было бы здорово сказать, что это гарантировано, но это будет зависеть от наличия сейсмических источников и фонового шума».
Сейсмометр предназначен и для Энцелада, еще одного ледяного спутника Сатурна, который также является многообещающим и потенциально обитаемым местом. В апреле последний Планетарно-научный десятилетний обзор поручил НАСА разработать орбитальный аппарат и посадочный модуль, чтобы посетить этот мир в конце этого века. Такая миссия «Орбиландер» может включать в себя сейсмометр, чтобы заглянуть под ледяную оболочку Луны в предполагаемый океан, в котором может быть жизнь. «Мы знаем, что материал поднимается из подповерхностного океана и выбрасывается в космос», — говорит Шеннон Маккензи из APL, руководившая предложением Orbilander. «Каков приводной механизм? Какова водопроводная структура шлейфов Энцелада и как они поддерживаются? Это вопросы, на которые сейсмология может пролить некоторый свет». Такие исследования применимы и к ледяной луне Юпитера Европе, несущей океан, еще одно место, которое ученые надеются когда-нибудь исследовать с помощью посадочного модуля с сейсмометром.
Изучение Солнечной системы
Ближе к дому Венера остается еще одной интересной целью. Отправленный туда сейсмометр не только раскроет внутреннюю структуру третьей планеты после Земли и Марса, но и прояснит, остается ли Венера вулканически активной. Это ключевой вопрос, определяющий большую часть прошлой и будущей эволюции планеты — например, отсутствие современного вулканизма может указывать на странный геологический цикл насилия, разворачивающийся на протяжении большей части истории Венеры. «Люди предположили, что эпизодически, каждые несколько сотен миллионов лет, может происходить массовое всплытие [событие], когда выходит много магмы», — говорит Колин Уилсон, планетолог из Оксфордского университета. «Существует огромное количество вариантов того, как кора планеты может двигаться и меняться. Сейсмичность была бы способом рассказать об этом».
Будущие орбитальные аппараты из США и Европы призваны активизировать исследования Венеры, и многие планетологи считают, что будущий посадочный модуль там неизбежен. Тем не менее, при температурах в сотни градусов по Цельсию и сокрушительном атмосферном давлении на неумолимой поверхности планеты возникают серьезные проблемы с проектированием машины, которая могла бы просуществовать достаточно долго, чтобы проводить осмысленные сейсмические исследования. Другой возможностью может быть изучение венесотрясений с неба. В экспериментах, проведенных в 2019 г., Сиддхарт Кришнамурти из Лаборатории реактивного движения и его коллеги продемонстрировали сейсмологию на воздушном шаре на Земле, подняв барометры на четырех высотных аэростатах над открытым пространством восточной Калифорнии. Невероятно, но один из воздушных шаров уловил землетрясение силой 4,2 балла, обнаружив возникающие в результате волны давления, когда они проходили через атмосферу. Это было первое в истории обнаружение землетрясения с помощью прибора, установленного на воздушном шаре, и доказательство того, что этот метод можно использовать в облаках Венеры, которые представляют собой небесный оазис по сравнению с адской поверхностью планеты. «Главное преимущество в том, что мы можем сделать это сейчас», — говорит Кришнамурти. «Нам не нужна высокотемпературная электроника, которая появится, возможно, через десятилетия».
Другие локации тоже привлекательны. Некоторые ученые мечтают о сейсмических зондах для Меркурия, который, по-видимому, имеет слишком большое ядро, возможно, образовавшееся в результате одного или нескольких гигантских ударов в ранней Солнечной системе. Карликовая планета Церера в поясе астероидов также представляет интерес, отчасти из-за намеков на то, что под ее поверхностью тоже находится жидкий океан. В настоящее время исследователи изучают возможность организации миссии по возврату образцов на карликовую планету, основываясь на рекомендации Десятилетия планетарной науки, опубликованной в апреле. «Крайне важно провести исследование тектонической активности региона, из которого вы берете образец», — говорит Саймон Штелер, сейсмолог из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, соавтор недавнего препринта, в котором рассматривается сейсмология в Солнечной системе. «Вы хотите знать, является ли этот регион геологически мертвым, а образцам миллиарды лет, или у вас есть криовулканизм, который делает образцы очень молодыми. Я надеюсь, что в этой миссии может быть хотя бы простой сейсмометр».
Благодаря успеху InSight сейсмология вновь оказалась в центре внимания. Его беспрецедентная способность раскрывать секреты, скрытые в инопланетных мирах, даже играя удивительную роль в поисках жизни, может сделать его почти обязательным компаньоном для любой будущей миссии спускаемого аппарата. «Кажется, один и тот же набор правил управляет сейсмологией на Земле, Луне и Марсе, по крайней мере», — говорит Кришнамурти. «Это само по себе говорит о чем-то довольно глубоком». Настало время сейсмологии на солнце, о котором часто забывают. Что мы обнаружим, скрываясь в глубине? «Здесь есть некоторый импульс, — говорит Штелер. «Это происходит. И это потрясающе».
ОБ АВТОРАХ
Джонатан О’Каллаган — независимый журналист, освещающий коммерческие космические полеты, исследование космоса и астрофизику. Следите за новостями Джонатана О’Каллагана в Твиттере
Mars | Исследование Солнечной системы 2 вики
в: Астрономический объект, планета
Посмотреть источник
Марс
Цитата
Красная планета
Гравитация (% Земли)
38%
Размер (x Земля)
0,5x
Размер (шпильки)
2048
Луны
2
Можно ли терраформировать?
Да
Имеет поверхность?
Да
Марс является четвертой планетой от Солнца и составляет примерно половину размера Земли. Эта планета — самая простая планета для терраформирования и индустриализации, поэтому, если вы не хотите быть профессионалом и терраформировать Венеру в начале игры, вам лучше вместо этого отправиться на Марс.
Содержание
1 Внешний вид
2 Колонизация
2.1 Индустриализация
2.2 Вторжение пришельцев
2.3 Цитаты
2.4 Примечания
3 Луны
3.1 Фобос
3.2 Деймос
3.3 Тифон
3.3.1 Геймплей
3.3.2 Примечания
4 Галерея
Внешний вид
Марс переделывался четыре раза. В последних двух итерациях он сделан из гладкой местности, а не из сетки. Он в основном оранжево-коричневого цвета и покрыт тонкими коричневыми облаками. У него есть две ледяные шапки на каждом полюсе.
Колонизация
Раньше процесс терраформирования состоял из двух разных стадий, но он сильно изменился с момента появления планет с ландшафтом.
Марс обычно занимает первое место, когда речь заходит о добыче полезных ископаемых и терраформировании в начале игры, и на то есть веские причины. Планета очень богата металлом и газом, может дать игрокам много денег от продажи марсианских камней (если только не будет вызвана Песчаная пиявка), а ее гравитация облегчает маневрирование по инфраструктуре.
В процессе терраформирования трава начнет заменять марсианский газон вблизи экватора. Участки черного песка будут преобразованы в обычный песок. Вода заполнит низменности. Ледяные шапки быстро растают. Небо будет медленно меняться, чтобы напоминать небо Земли. Облака сгустятся и станут светлее.
При обратном терраформировании ледяные шапки не восстанавливаются, а трава остается.
Индустриализация
Марс является хорошей отправной точкой для индустриализации, так как он богат газом и металлом и может быть легко терраформирован.
Инопланетное вторжение
После взрыва ядерной бомбы на поверхности Каллисто галилейские кальмары начнут бесконечно атаковать планету, бомбардируя корабли и высаживая войска, пока их корабль-база не будет уничтожен. Это может значительно замедлить любую экспансию на Марсе, поскольку ракеты, запущенные инопланетными кораблями, могут повредить корабли, созданные игроками, и вызвать общую смерть, хаос и веселый конец человечества.
Цитаты
В процессе терраформирования Марс, как и Венера, получит три разных цитаты/описания, которые появляются, когда игрок находится рядом с планетой.
«Красная планета» — Нетерраформированный.
«Там, где с неба льется кровавый дождь» — Терраформирование, терраформирование и неиндустриализация.
«Наш последний остаток» — Промышленное производство.
Примечания
Вопреки распространенному мнению, Нибиру не врезается в Марс. Планета также является очень популярной мишенью для инопланетян, так что берегитесь.
Луны
Тифон
Тифон генерируется при столкновении Фобоса и Деймоса с Марсом
Цитата
Сохранение массы, отвернись!
Гравитация (% Земли)
10%
Размер (x Земля)
0,125x
Размер (шпильки)
256
Можно ли терраформировать?
№
Имеет поверхность?
Да
Фобос
Фобос — самый крупный спутник Марса. Он имеет галечную текстуру и серый цвет. Если его толкнет ракета (любая часть), он сойдет с орбиты; толкнув его достаточно далеко, он врежется в Марс. Однако убедитесь, что вы не столкнетесь с астероидом; удар убьет вас, если вы находитесь рядом.
Деймос
Деймос — меньший спутник Марса. Он имеет галечную текстуру, немного меньше Фобоса и светло-красного цвета. Если его толкнет ракета (любая часть), он сойдет с орбиты; толкнув его достаточно далеко, он врежется в Марс. Однако убедитесь, что вы не столкнетесь с астероидом; удар убьет вас, если вы находитесь рядом.
Тифон
«Сохранение массы, отвернись!»
Ранее называвшийся Айк, Тифон формируется, когда Фобос и Деймос сбиваются с орбиты и врезаются в Марс. Куски лавы остаются на Луне после ее образования. Остальная часть местности состоит из сланца, камня и базальта. В его заполненных лавой трещинах появляются шоковые камни, пока он полностью не затвердеет и лава не исчезнет с его поверхности.
Российские ученые определили структуру петель, образующихся на ДНК во время считывания генов, и выяснили, что они позволяют клетке найти и обезвредить разрывы в нуклеотидных цепях. Понимание механизмов, защищающих клетку от повреждения наследственного материала, может оказаться полезным для разработки лекарств от тяжелых заболеваний, в том числе рака. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Cells.
Рисунок 1
Молекула ДНК состоит из двух цепей. Под действием неблагоприятных внешних воздействий, например ультрафиолета или канцерогенных веществ, одна из цепей может разорваться. Кроме того, в норме брешь в цепи образуется при клеточном делении, когда ДНК копируется. Ежедневно в клетках человека под действием внешних воздействий и внутренних процессов происходит от десяти до ста тысяч таких разрывов. Большая их часть исправляется с помощью специальных белков — так называемой системы репарации, которая помогает «залатать» бреши в молекуле ДНК. Для функционирования клетки важно, чтобы подобные одноцепочечные разрывы были вовремя устранены, иначе могут произойти и двухцепочечные разрывы. Они приводят к встраиванию или выпадению небольших фрагментов последовательности, то есть вызывают мутации. Это чревато либо гибелью клетки, либо провоцирует ее злокачественное перерождение.
Клетка распознает некоторые одноцепочечные разрывы с помощью ферментов, двигающихся вдоль нити ДНК. Например, во время транскрипции, то есть считывания генетического материала, фермент РНК-полимераза «ползет» вдоль одной из цепей ДНК и синтезирует РНК — молекулу, на которой потом рибосомы собирают белок. Известно, что, если на ДНК встречается одноцепочечный разрыв, продвижение РНК-полимеразы прекращается. Застопорившийся фермент служит указателем на ошибку — он привлекает систему репарации, которая ее исправляет. Однако РНК-полимераза всегда двигается только по одной из двух нитей ДНК — той, которая кодирует ген (она называется смысловой). Вторая цепь — антисмысловая — не кодирует гены, а служит только для копирования молекулы ДНК в ходе деления клетки. Долгое время оставался необъяснимым вопрос — как же система репарации может узнать разрыв на второй цепи ДНК, если РНК-полимераза ее не считывает.
Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (Москва) совместно с коллегами из Университета МГУ-ППИ в Шэньчжэне (Китай), Медицинской школы Рутгерса Роберта Вуда Джонсона (США) и центра исследования рака Фокс Чейз (США) выяснили, как клетка находит одноцепочечные разрывы на антисмысловой цепи ДНК. Для этого авторы с помощью электронной микроскопии, биохимических методов и молекулярного моделирования изучили укладку нуклеиновой кислоты в месте, где происходит считывание генетической информации. В этой области образуются особые петли длиной 55 пар нуклеотидов (элементарных звеньев нуклеиновой цепочки), располагающиеся между нуклеосомой (белковой структурой, на которую намотана ДНК) и РНК-полимеразой. Исследовав структуру этих петель, ученые выяснили, что их геометрия сильно изменяется, если в антисмысловой цепи ДНК есть одноцепочечный разрыв — в этом случае уменьшается расстояние между нуклеосомой и РНК-полимеразой.
Рисунок 2
Полученные данные легли в основу модели, объясняющей, каким образом клетка обнаруживает разрыв на антисмысловой цепи и блокирует движение РНК-полимеразы вдоль нити ДНК. Согласно этой модели, когда фермент перемещается по цепи ДНК, позади и впереди нее формируются петли; в норме они должны открываться, чтобы обеспечить дальнейшее продвижение РНК-полимеразы вдоль цепи. Если в антисмысловой цепи ДНК за ферментом находится одноцепочечный разрыв, петля оперативно закрывается, что может вызывать остановку движения полимеразы. Таким образом, петли служат сенсорами разрывов в антисмысловой цепи. Благодаря этому в клетках предотвращается считывание поврежденных участков генов и начинается процесс исправления ошибок с помощью системы репарации.
«Мы открыли новый механизм, с помощью которого клетка может находить разрывы в ДНК, — рассказывает Ольга Соколова, доктор биологических наук, профессор биологического факультета МГУ, профессор РАН. — Понимание этого механизма имеет большое значение для фундаментальной науки: повреждение ДНК ведет к накоплению мутаций и, как следствие, смерти или нарушению работы клетки. Это способствует развитию различных заболеваний, в том числе онкологических и нейродегенеративных».
Выявление ранее неизвестного механизма того, как обнаруживаются разрывы в ДНК, открывает новые перспективы для разработки методов лечения, которые предполагают повышение стабильности ДНК-петель. С другой стороны, оно может послужить отправной точкой для создания терапевтических препаратов, нацеленных на снижение стабильности петель ДНК. Такие вещества могли бы лечь в основу создания лекарственных средств, вызывающих программируемую смерть раковых клеток или клеток, пораженных вирусами.
Рисунок 1. А. Электронно-микроскопические изображения комплексов РНК-полимеразы с нуклеосомой. В случае двухцепочечного разрыва (снизу) расстояние между нуклеосомой и РНК-полимеразой оказывается существенно меньше, чем в случае неповрежденной ДНК (сверху). B. Диаграмма, показывающая расстояние между нуклеосомой и РНК-полимеразой для случая поврежденной (слева) и целой (справа) ДНК. C и D. 3D-модели петли, образующейся при считывании гена для ДНК без разрыва (слева) и ДНК, содержащей разрыв на одной из цепей (справа). Источник: Gerasimova et al. / Cells, 2022.
Рисунок 2. Механизм, объясняющий блокировку движения РНК-полимеразы вдоль цепи ДНК в случае одноцепочечного разрыва. Более компактная петля, образующаяся в случае одноцепочечного разрыва (справа), приводит к остановке РНК-полимеразы. Источник: Gerasimova et al. / Cells, 2022.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
Разместила Наталья Сафронова
ДНК МГУ мутации
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
7. 10.22 — прямая трансляция — торжественная церемония открытия Всероссийского фестиваля НАУКА 0+
16:00 / Наука и общество, Образование
Ученые ТПУ нашли бесперебойный способ получения дешевого «зеленого» водорода
16:00 / Энергетика
Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ укрепления грунта для строительства
15:30 / Инженерия
Органоиды, похожие на мозг, помогают раскрыть причины аутизма на молекулярном уровне
15:00 / Нейронауки
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
Внеклеточная ДНК приподнимает завесу тайны беременности
Внеклеточная ДНК приподнимает завесу тайны беременности
Оглавление
Содержание
Первые шаги в пренатальной диагностике
Внеклеточная ДНК и где она обитает
Внеклеточная ДНК и тестирование плода
Внеклеточная ДНК: все, что хочешь, расскажу
Кросс-реактивность науки
23 февраля 2022
Научно-популярный конкурс «Био/мол/текст»-2021/2022
Обзор
Рисунок в полном размере.
рисунок Анастасии Трошиной
Автор
Василиса Ковалева
Редакторы
Надежда Потапова
Анна Гобова
Темы
«Био/мол/текст»-2021/2022
Биотехнологии
ДНК
Здравоохранение
Медицина
Рецензент
Анастасия Дегтева
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Раньше диагностика плода во время беременности проводилась только при помощи инвазивных методов. Для этого специальными инструментами проходят через стенку матки и отбирают образец хориона, плаценты, околоплодных вод или крови ребенка, и этот процесс ассоциирован с риском выкидыша. Но все изменилось, когда исследователь Деннис Ло открыл ее — внеклеточную ДНК плода в плазме матери. С ее помощью стало возможно проводить широкие скрининговые исследования — и только беременных из группы риска отправлять на инвазивную диагностику. Из этой статьи вы узнаете историю метода пренатального неинвазивного тестирования, его возможности, а также в каких других смежных областях он сейчас используется.
Эта работа заняла первое место в номинации «Академия и бизнес» конкурса «Био/Мол/Текст»-2021/2022.
Партнер номинации — BIOCAD.
Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.
Генеральный партнер конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»
Когда Деннис Ло, будучи еще студентом-медиком в Оксфорде в начале 1990-ых годов, проходил акушерское дело, его удивило, что до сих пор для пренатальной диагностики плода используются инвазивные техники, такие как биопсия хориона (получение образца ткани для анализа пункцией матки или через влагалище) или амниоцентез (получение образца околоплодных вод пункцией матки). И, хотя это сравнительно исследованные и безопасные методы [1], они все равно связаны с риском выкидыша [2] (меньше 0,2%, то есть около 2 беременностей из 1000 протестированных). «Разве мы не можем взять образец крови у матери и из него понять что-нибудь о ребенке?» — думал он.
В настоящее время методы, разработанные Деннисом Ло и его командой, широко используются для неинвазивного пренатального тестирования более чем в 60 странах [3]. Появление этого метода существенно снизило использование инвазивных методов [4]. В некоторых странах — например, с 2017 года в Нидерландах [5] — этот тест используется как рутинная скрининговая процедура для выявления трисомий у плода. Но при положительном результате теста все равно требуется подтверждение диагноза при помощи инвазивных методов.
Также этот метод широко исследуется и улучшается различными биотех-компаниями. Посвященные ему патенты зарегистрированы по всему миру и принадлежат крупным международным организациям: например, Illumina владеет 26 патентами, а Labcorp — 24. И на «Биомолекуле», кстати, уже выходил материал про одну из компаний, использующих сделанные Ло и его командой открытия, — Natera [6].
Рисунок 1. Распределение патентов по неинвазивному пренатальному тестированию по миру и между различными организациями.
отчет, созданный с помощью app.Cipher.ai. Рисунок адаптирован Анастасией Трошиной
В этой статье я подробно расскажу, в чем заключается неинвазивное тестирование плода при помощи одного только образца крови матери, какие особенности плода можно таким образом обнаружить и почему за этим методом — будущее современной диагностики. Еще я поговорила с самим профессором Ло, и он рассказал мне про свой путь в науке и бизнесе, а также про самые важные качества для исследователя.
Первые шаги в пренатальной диагностике
Для неинвазивного тестирования плода используется биохимический анализ крови матери — например, на хорионический гонадотропин, по уровню которого можно на ранних сроках определить гибель плода, внематочную беременность [7] или синдром Дауна [8]. Но точность этого теста не слишком высока: в первом триместре его чувствительность для синдрома Дауна достигает 65%, то есть только у 65 из 100 детей с синдромом Дауна его удается выявить при помощи этого метода [8]. Гораздо информативнее было бы исследование клеток ребенка — по ним можно понять и пол, и резус-фактор, и наличие каких-либо отклонений, однако откуда эти клетки можно взять, если не из самого плода? Тогда Деннис Ло подумал: а почему бы не попробовать найти их в крови матери?
Ему удалось убедить одного из профессоров начать этот проект, и спустя несколько месяцев у них при помощи ПЦР получилось найти среди клеток крови беременной женщины клетки, содержащие Y-хромосому (то есть мужские и, соответственно, принадлежащие плоду), а затем и просто Y-специфичную последовательность ДНК [9]. Однако этот метод требовал значительной доработки — из-за слишком маленького количества ДНК плода он был очень чувствителен к загрязнениям. Ло вновь обратился к нему во время своей аспирантуры, но существенных улучшений так и не добился, поэтому занялся клинической практикой.
В 1997 году Ло решил вернуться на родину, в Гонконг. По его мнению, это было подходящее время для нового старта — то есть для нового направления в его исследованиях. Как раз за пару месяцев до этого ему попалось несколько статей о том, что клетки опухоли выпускают в кровь свою ДНК, и ему пришло в голову, что ребенок очень похож на опухоль. Раз уж даже маленькие опухоли высвобождают в кровь достаточно ДНК, чтобы ее можно было обнаружить, то и ребенок уж точно должен! В этот момент Деннис Ло осознал, что все это время искал в неправильном месте — среди клеток крови, тогда как нужно было искать в жидкости, в которой эти клетки находятся — то есть в плазме крови.
Важная составляющая успеха профессора Ло — его потрясающая способность заряжать своих собеседников уверенностью, что его идея будет стоить вложенных в нее денег и ресурсов. Например, однажды у него было всего пять минут, чтобы по телефону убедить CEO (Chief Executive Officer, то есть главного исполнительного директора) компании, с которой сотрудничала его лаборатория, на покупку секвенатора — весьма дорогого прибора. «Безусловно, наличие идей для ученого очень важно. Но доступность ресурсов для их реализации еще важнее, и она целиком зависит от вашего умения обсуждать ваши идеи и убеждать остальных в их потенциале, — считает он. — Иногда у вас будет всего пять минут — или даже две минуты — и нужно уметь их правильно использовать».
В этом же году вышла его знаменитая статья про обнаружение свободной внеклеточной ДНК в плазме крови беременных женщин [10]. Из 43 обследованных женщин у 26 в плазме и сыворотке крови была обнаружена ДНК, специфичная для Y-хромосомы, и все 26 из них впоследствии родили сыновей. Еще 4 женщины родили сыновей, хотя тест для них был отрицательным, а оставшиеся 23 участницы родили дочерей. Результат был потрясающим: всего 10 микролитров плазмы матери хватало для 80% выявляемости (при использовании сыворотки крови — 70%), что было гораздо выше выявляемости при использовании клеток (17%). Конечно, уже тогда было ясно, что применение внеклеточной ДНК не исчерпывается одним лишь определением пола ребенка, и получение такого точного результата открыло широкие возможности в пренатальном тестировании.
Как пишет профессор Ло в своей статье, иронично, что ответ был найден в плазме и сыворотке — материалах, обычно отбрасываемых при исследованиях крови в то время [10].
Внеклеточная ДНК и где она обитает
В крови матери можно найти самые разные клетки плода: трофобласты, лейкоциты, эритроциты [11]. Конечно, какая-то часть внеклеточной ДНК плода в крови матери происходит из них [12], однако самая большая часть появляется из-за разрушения трофобластов путем апоптоза [13]. Также ДНК плода способна сама мигрировать через плаценту и таким образом попадать в кровь [14].
Обнаружить ДНК плода в плазме матери можно уже на 4 неделе беременности [15], однако более точными результаты становятся после 7 недели [16] — из-за увеличения ее количества из-за роста плода в течение беременности. На ранних сроках в одном миллилитре материнской плазмы содержится 25,4 геномных наборов ребенка, тогда как на поздних — уже 292,2 [17]. К последним неделям количество ДНК плода достигает 10–20% от всей свободной ДНК в плазме матери [18], однако эти цифры очень сильно зависят от метода экстракции ДНК, времени хранения и транспортировки — чем больше материнских клеток крови разрушается во время этих процессов, тем сложнее детектировать ДНК плода в образце.
Существуют и другие факторы, затрудняющие анализ — например, ожирение матери [19], беременность близнецами [20], гибель одного ребенка при многоплодной беременности [21], пересаженные матери органы и перелитая ей кровь [21] или рак. Опухоли — постоянный источник внеклеточной ДНК в крови пациента, поэтому их наличие также может существенно повлиять на результат. Однажды одна беременная женщина прислала свой образец крови в лабораторию Ло, и во время анализа внеклеточной ДНК из этого образца обнаружилось, что она содержит очень много хромосомных аберраций. После дополнительных исследований выяснилось, что эта ДНК принадлежит не ребенку, а матери, и происходит из B-клеточной лимфомы.
Несмотря на эти особенности, внеклеточная ДНК является очень удобным объектом для пренатального тестирования из-за неинвазивности, точности и доступности анализа уже в первом триместре (первое скрининговое УЗИ проводится во втором). Также очень удобно то, что внеклеточная ДНК плода быстро пропадает из крови матери после родов: ее невозможно обнаружить уже через две недели [22]. Впрочем, в одном исследовании было показано, что внеклеточная ДНК плода остается в плазме матери на куда более долгий срок: в 35% образцов плазмы женщин, которые родили мальчиков от 1 года до 60 лет назад, была найдена ДНК Y-хромосомы [23]. Однако еще раз этот результат повторить не удалось, поэтому, вероятно, такие внушительные цифры были вызваны загрязнением образцов из-за выбранного метода экстракции ДНК [24]. Так что можно быть уверенным, что внеклеточная ДНК плода, найденная в течение текущей беременности, принадлежит именно этому ребенку, а не предыдущему. Тем не менее, после получения положительного результата все равно требуется подтверждение диагноза при помощи инвазивных методов.
Внеклеточная ДНК и тестирование плода
Конечно же, проще всего с помощью внеклеточной ДНК выявлять у плода те последовательности, которых у матери совершенно точно нет: например, определять пол по наличию Y-хромосомы или выявлять положительный резус-фактор, если у матери он отрицательный (рис. 2).
Рисунок 2. Определение пола и резус-фактора ребенка.
рисунок Анастасии Трошиной
Сейчас пол ребенка рутинно определяется во время ультразвуковых исследований во время второго триместра, но использование внеклеточной ДНК плода позволяет определить его еще в первом. Таким образом можно рано диагностировать наличие у плода сцепленных с X-хромосомой заболеваний: например, гемофилию или миодистрофии Дюшенна. Это может быть особенно важно для беременностей с высоким риском рождения подобных детей.
Определение же резус-фактора ребенка важно для наблюдения резус-конфликтных беременностей. Подробнее об этом явлении можно прочитать в статье «Биомолекулы» «„Кровавая“ работа врачей, ученых и природы» [25]. Принцип здесь точно такой же, как с определением пола: если мать — резус-отрицательная, но среди внеклеточной ДНК в ее плазме нашли неповрежденный ген RHD, это означает, что ребенок будет резус-положительным (рис. 2).
Однако чаще всего неинвазивное тестирование плода используется не для определения пола и резус-фактора плода, а для скрининга на наличие анеуплоидий — изменений количества хромосом, при котором оно не кратно двадцати трем.
В каждой клетке человека, за исключением гамет, содержится 46 хромосом: половина от отца, половина от матери. В яйцеклетке и сперматозоиде же только по 23 хромосомы: во время своего образования они претерпевают мейотическое деление (редукционное), в результате которого хромосомы из одной пары расходятся по разным клеткам. Потом во время оплодотворения гаметы сливаются, и зигота получает стандартный набор хромосом. Но иногда что-то идет не так и в гаметы попадает больше хромосом, чем нужно: например, не одна восемнадцатая хромосома, а две. Тогда после оплодотворения зигота будет обладать тройным набором восемнадцатых хромосомом вместо нормального двойного. Такие случаи называются трисомиями и, в зависимости от номера лишней хромосомы, влекут за собой разнообразные проблемы со здоровьем. В основном при помощи неинвазивного пренатального тестирования детектируют трисомии по 21 хромосоме (синдром Дауна), по 18 хромосоме (синдром Эдвардса) и по 13 хромосоме (синдром Патау).
Анеуплоидии (в том числе трисомии) встречаются у людей очень часто: примерно у 0,3% рожденных детей, и еще 35% всех беременностей заканчивается спонтанным абортом, вызванным анеуплоидией плода [26]. Большинство таких случаев происходит из-за ошибок во время мейоза при образовании яйцеклеток — женских половых клеток. На количество этих ошибок влияет множество факторов, в том числе курение [27], экзогенные гормоны и возраст матери [26]. Что интересно, на вероятность нерасхождения разных хромосом эти факторы влияют по-разному: например, зависимость возраста матери и вероятности трисомии по 16 хромосоме практически линейная, тогда как для 18 и 21 хромосом — экспоненциальная [26]. Таким образом, частота анеуплоидий по разным хромосомам неодинаковая.
В случае разрушения клеток, обладающих лишней хромосомой, в кровь матери будет попадать больше ДНК из этой хромосомы, по сравнению с другими хромосомами. Соответственно, измеряя относительные количества генетического материала из разных хромосом, можно выявить наличие лишней хромосомы (рис. 3).
Рисунок 3. Выявление анеуплоидий у плода.
рисунок Анастасии Трошиной
Первые статьи об этом методе начали выходить в 2007 году [28], [29]. Конкуренция была нешуточная: хотя группа профессора Ло выпустила свою статью первой [28], вторая статья на эту тему от группы Куэйка, профессора Стэнфордского университета, вышла всего на два месяца позже [29], а на деле обе статьи были отправлены в редакцию журналов в один день — 9 мая. История повторилась в 2010 году [30], [31]: статьи Ло и Куэйка вышли в один день. То же самое случилось с патентами: Гонконгский университет продал лицензию на патент компании Sequenom, а Стэнфордский — компании Verinata Health, которую затем приобрела Illumina. Теперь соперничество продолжилось уже между двумя этими компаниями, но в результате вылилось в создание единого пакета патентов, лицензиат которого имеет право на проведение неинвазивного пренатального тестирования.
Поначалу авторам самого первого патента, посвященного неинвазивному пренатальному тестированию, в числе которых был профессор Ло, не везло. Лицензию на патент приобрела американская компания, однако она не сумела распознать его потенциал — поэтому спустя три бесплодных года лицензия вернулась к Гонконгскому университету. Вскоре Ло встретил на конференции Чарльза Кантора — одного из создателей компании Sequenom. Доклад Кантора был посвящен масс-спектрометрии, и Ло понял, что этот метод можно применять для определения количества ДНК в образце. После выступления он подошел к Кантору и пригласил его на свой доклад. Они написали несколько совместных статей, а затем Sequenom приобрел лицензию на несколько патентов группы Ло — в том числе и на тот, самый первый. «Иногда мир еще не готов к вашей технологии, — прокомментировал профессор Ло эту историю во время нашего разговора. — Но нужно быть настойчивым. И однажды ваше время придет».
К 2011 году закончился ряд масштабных клинических испытаний (Noninvasive Screening for Fetal Aneuploidy: A New Maternal Plasma Marker, Non-Invasive Screening for Fetal Aneuploidy, A New Prenatal Blood Test for Down Syndrome, Non-Invasive Screening for Fetal Aneuploidy: A New Maternal Plasma Marker, MatErnal BLood IS Source to Accurately Diagnose Fetal Aneuploidy, MELISSA), и вскоре технология наконец-то стала доступна на рынке — причем сразу от нескольких компаний. Воспользоваться этой услугой можно было в коммерческих медцентрах, а в одной из клиник Гонконга она была доступна бесплатно — по настоянию профессора Ло. Кстати, сейчас существуют еще несколько альтернатив этому методу (впрочем, все они основаны на использовании внеклеточной ДНК из плазмы беременной женщины): компания Natera использует метод, основанный на детекции полиморфизмов единичных нуклеотидов (о нем на «Биомолекуле» уже есть подробная статья [6]), а LifeCodexx использует метил-чувствительные ферменты, чтобы отличить материнскую ДНК от ДНК плода.
В истоках одной из компаний, которая сейчас предлагает неинвазивное пренатальное тестирование, стоял сам профессор Ло. Компания Xcelom была основана в 2014 году. С того времени она запустила несколько новых тестов, как с использованием внеклеточной ДНК (например, тест на синдром Мартина—Белла), так и других технологий (например, на пищевые аллергии при помощи определения IgE в крови), а в декабре 2020 года был выпущен ПЦР-тест на COVID-19 [32].
В России будущие мамы начиная с 11 недели беременности тоже могут воспользоваться неинвазивным пренатальным тестированием. Оно позволяет определить пол плода и протестировать его на все те же синдром Дауна, синдром Эдвардса и синдром Патау, а также синдром Шерешевского—Тернера, анеуплоидии половых хромосом. Как и в Нидерландах, в случае положительного результата теста требуется подтверждение диагноза инвазивными методами.
Между тем, определение анеуплоидий — не предел неинвазивного пренатального тестирования. С помощью ДНК плода, найденной в плазме матери, можно определить, какие варианты генов он унаследовал!
Совокупность вариантов генов, унаследованных от одного родителя, называется гаплотипом. Впрочем, это очень многозначное слово: также оно может означать сочетание вариантов генов, находящихся на одной хромосоме и из-за этого обычно наследуемых совместно. Термин этот происходит от слов «гаплоидный» (то есть обладающий одним набором хромосом) и «генотип». Так как ребенок получает по одному набору хромосом от каждого родителя, чтобы понять, унаследует ли ребенок генетическое заболевание, достаточно определить, получил ли он мутированный вариант гена от родителя-носителя. Таким образом, можно обойтись без полной сборки генома ребенка для определения унаследованных им генетических особенностей.
Но даже и без полной сборки генома плода это крайне нетривиальная задача. Во-первых, ДНК плода очень сильно фрагментирована: 99% внеклеточной ДНК плода короче 313 пар оснований, тогда как средняя длина материнской внеклеточной ДНК составляет 400–500 пар оснований [32]. Этой разницей даже пользуются, чтобы отсеять потенциальные материнские последовательности и таким образом сильнее сконцентрировать образец ДНК плода [32] (то есть повысить его содержание в образце относительно ДНК матери). Во-вторых, половина генома плода будет очень похожа на геном матери — и будет сложно отличить, откуда какие последовательности родом. И в-третьих, доля ДНК плода среди всей внеклеточной ДНК из плазмы матери довольно маленькая, что автоматически затрудняет точный анализ.
И все же Ло и его группа сумели придумать остроумное решение. По словам профессора Ло, этот способ пришел ему в голову, когда он пошел в кино на одну из частей «Гарри Поттера». Они с женой сидели в темноте в 3D очках, и тут вдруг им в лицо вылетела гигантская буква «H» — из слова Harry. Эта «H» — очень похожая на пару хромосом, одна от папы, другая от мамы — вдохновила профессора Ло на идею, которую он обдумывал оставшиеся три часа, а сразу по возвращении домой написал своей группе, что же следует сделать.
Статья об этом методе вышла в 2010 году в журнале Science Translational Medicine [30]. Авторы сравнили ДНК матери и отца и выделили пять категорий:
когда отец и мать оба гомозиготны, но каждый по разному аллелю;
когда отец и мать оба гомозиготны по одному аллелю;
когда отец гетерозиготен, а мать гомозиготна;
когда отец гомозиготен, а мать гетерозиготна;
когда оба родителя гетерозиготны.
Для каждой категории требуется свой алгоритм (рис. 4). В случае первой и второй категории все понятно: ребенок будет гетерозиготой и гомозиготой, соответственно. Для третьей категории анализ проводится путем поиска среди внеклеточной ДНК отцовского аллеля, отличного от материнского: если он был найден, значит, ребенок — гетерозигота, если нет — гомозигота. Для четвертой категории нужен анализ относительной доли гаплотипов: если во внеклеточной ДНК доли полиморфизмов равны, то ребенок гетерозигота; если доля одного полиморфизма выше доли другого полиморфизма — то гомозигота по тому аллелю, доля которого выше. Вычисление гаплотипа ребенка для пятой категории полиморфизмов не проводилось из-за недостатка данных об отцовском гаплотипе, однако нетрудно представить, что он будет очень похож на анализ для четвертой категории.
(Конечно же, в тот же день вышла статья профессора Куэйка на похожую тему [31]).
Рисунок 4. Вычисление гаплотипа ребенка.
рисунок Анастасии Трошиной
Описанный метод полностью игнорирует возможность появления у ребенка de novo — то есть новых, а не унаследованных — мутаций (впрочем, их немного — в среднем всего 74 однонуклеотидных замен [33], около 3 замен на 1000 генов). Но на самом деле при должной точности секвенирования их можно определить тоже: в статье [34] из 44 de novo мутаций авторы сумели найти 39. Однако уровень шума был гигантский: на каждую правильно определенную de novo мутацию они нашли 6,4 * 105 потенциальных кандидатов. После фильтрации результатов авторам удалось снизить уровень шума примерно до 4,6 * 105, а с помощью дальнейшего отсеивания подозрительных случаев у них получилось уменьшить количество кандидатов до 3884, но при этом 22 реальных случая были отброшены. Таким образом, метод до сих пор не очень надежный: очень уж высок уровень ложноположительных результатов. Хотя в реальных клинических условиях совсем не обязательно найти все de novo мутации, достаточно правильно предсказать потенциально вредные. Их же будет гораздо меньше: к примеру, из 3884 мутаций только 33 изменяют аминокислотную последовательность, и еще меньше — ассоциированы с генетическими заболеваниями.
Конечно, за статьей последовал патент. Он принадлежит Китайскому университету Гонконга и Sequenom. В 2016 году Sequenom был куплен LabCorp — за 371 миллион долларов. Пока что полное определение генома плода не предоставлено среди тестов LabCorp; тем не менее, видимо, все еще впереди. Впрочем, пока мы недостаточно знаем о влиянии конкретных мутаций на наше здоровье: быть может, сейчас слишком рано для того, чтобы родителям был доступен гаплотип их ребенка еще до его рождения [35].
Очевидно, важную часть этого рассказа занимают патенты. Ученые не всегда склонны уделять им достаточное количество внимания и патентовать свои изобретения. Деннис Ло придерживается противоположного мнения. «Наука — это очень весело, — сказал он мне. — Но в первую очередь я — доктор. Я хочу помочь своим пациентам». В современном мире же, по его мнению, это можно сделать только при использовании патентов и клинических испытаний.
Внеклеточная ДНК: все, что хочешь, расскажу
Когда профессор Ло только начинал заниматься использованием внеклеточной ДНК в молекулярной диагностике, он сразу решил развивать два направления параллельно: пренатальную диагностику и диагностику рака. Первое направление «выстрелило» раньше, однако и на почве диагностики рака его группа добилась крупных успехов.
То, что опухоль выделяет ДНК в кровь больного онкологическим заболеванием, известно довольно давно [36]. Однако хватит ли этого количества ДНК для детекции первых, протекающих бессимптомно стадий рака? Раннее обнаружение рака очень важно: лучше всего он поддается лечению именно на первых стадиях, когда опухоль еще маленькая и не пустила метастазы. Для уточнения этого вопроса группа Ло провела масштабные испытания с участием более чем 20 100 испытуемых.
В качестве модельного вида рака они выбрали рак носоглотки. Этот тип рака очень распространен в Южном Китае: в некоторых регионах в год им заболевает около 35 человек на 100 000 [37]. С ним тесно связан вирус Эпштейна—Барр: экспрессия некоторых вирусных белков провоцирует пролиферацию клетки-хозяина, ее рост и устойчивость к апоптозу, однако до конца механизм этой ассоциации еще не ясен [38]. Было показано, что ДНК этого вируса в крови пациента может служить надежным маркером присутствия опухоли [39]. Как и для многих других видов рака, раннее обнаружение опухоли в носоглотке способствует лучшей выживаемости: она равна 90% для пациентов с первой стадией рака и всего 58% для пациентов с четвертой стадией [40]. Но из-за отсутствия симптомов на первых стадиях этот вид рака редко удается поймать вовремя на скрининговых исследованиях: в Гонконге только 5,4% случаев приходится на первую стадию и 12,8% — на вторую, тогда как на третью — 47,5%, а 28,5% — на четвертую.
Используя внеклеточную ДНК из плазмы пациентов из группы риска, Ло и его группе удалось существенно улучшить эти показатели: 70% случаев было обнаружено на первой и второй стадии, а выживаемость возросла с 70% до 97% [41]. Чувствительность теста и отрицательная прогностическая ценность составили 97,1% и 99,995%, соответственно (из почти 20 тысяч пациентов с отрицательным результатом только у одного спустя год нашли рак носоглотки, а из 10 тысяч пациентов только 5 получили ложноотрицательный результат). Положительная прогностическая ценность оказалась, конечно, гораздо ниже — всего 11%, но такие низкие показатели типичны для скрининговых исследований рака, проводимых среди бессимптомной популяции (и это выше прогностической ценности, продемонстрированной при использовании комбинаций биохимических онкомаркеров, 2–4%) [42]. Также по количеству внеклеточной ДНК вируса в плазме пациента можно было не только детектировать рак, но и отслеживать успех лечения и возможные рецидивы: по мере лечения количество ДНК вируса в плазме уменьшалось, а в случае рецидива — снова росло.
Конечно же, детекцией одного только рака носоглотки возможности внеклеточной ДНК не ограничиваются.
Используя вариации числа копий, конкретные мутации [43], характерные эпигеномные метки [44], можно проводить скрининговые исследования нормальной популяции для поиска пациентов из группы риска (хотя потом, опять же, все равно потребуются дополнительные процедуры из-за низкой положительной прогностической ценности). Было показано, что ассоциированные с раком мутации во внеклеточной ДНК можно обнаружить на ранней стадии заболевания, до появления симптомов и даже за два года до постановки диагноза [45].
При помощи детекции определенных мутаций возможно сразу предложить более подходящее лечение или диагностировать устойчивость рака к терапии [45]. В 2016 году FDA (Американское управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) уже одобрило EGFR Mutation Test v.2, который врачи используют для подбора терапии для больных раком легких [46].
Так как количество внеклеточной опухолевой ДНК быстро уменьшается по мере лечения и снова возрастает в случае рецидива, можно отслеживать успешность терапии или возвращение болезни [45].
Но обнаружение и наблюдение за опухолями — это лишь верхушка айсберга (рис. 5). Донор-специфичная ДНК в плазме реципиента будет указывать на отторжение трансплантата [47–49]. Бактериальная ДНК в плазме пациента свидетельствует о бактериемии [50]. По количеству внеклеточной ДНК в плазме пациента с травмой можно судить о серьезности травмы и темпах его выздоровления [51], [52]. С уровнем внеклеточной ДНК ассоциированы возраст и ухудшение состояния здоровья при старении [53]. После инсульта количество внеклеточной ДНК коррелирует с тяжестью повреждений и отеком мозга [54] и долгосрочными последствиями для больного [55]. И, конечно же, повышенный уровень внеклеточной ДНК может быть связан с аутоиммунными заболеваниями: уже есть исследования про системную красную волчанку [56] и сахарный диабет [57].
Рисунок 5. Возможности молекулярной диагностики с использованием внеклеточной ДНК.
рисунок Анастасии Трошиной
Безусловно, возникает вопрос: если уровень внеклеточной ДНК коррелирует со всеми болезнями на свете, как по нему можно что-то диагностировать? Дело в том, что внеклеточная ДНК, попадающая в плазму пациента, разная для разных заболеваний! Именно поэтому команде профессора Ло удалось отличить ДНК плода от ДНК опухоли у беременной женщиныс развивающейся В-клеточной лимфомой. Во-первых, ДНК из плазмы пациентки была с большими хромосомными аберрациями, а это очень похоже на ДНК опухоли. Во-вторых, ее эпигеномный профиль соответствовал лейкоцитарному, а значит — источником были лейкоциты. Подробнее об основных концепциях эпигенетики можно прочитать в статьях спецпроекта «Биомолекулы» «Эпигенетика», в том числе про регуляцию генов при помощи метильных меток.
По метильным меткам на ДНК можно определить, из какой ткани эта внеклеточная ДНК родом. Этот подход называется плазма-ДНК-тканевым картированием, и с его помощью можно локализовать интенсивно разрушающиеся клетки (и, соответственно, интенсивно выпускающие в кровь свою ДНК) [44]. Например, если ДНК происходит из бета-клеток, это может свидетельствовать о развивающемся диабете первого типа, а если из нейронов — о повреждении мозга. Уже существуют методы определения внеклеточной ДНК из четырех типов тканей всего по шести маркерам [58]. В перспективе это может привести нас к высокочувствительному тесту для выявления повреждения ткани без предшествующего подозрения на него всего по одному образцу крови!
Диагностикой рака при помощи плазма-ДНК-тканевого картирования занималась вторая компания профессора Ло, Cirina. Она тоже была основана в 2014 году — как и Xcelom. На старте своего пути Cirina собрала 12 миллионов долларов инвестиций. Примерно в то же время в США был основан GRAIL — схожий по целям и методам стартап. В 2017 году эти две компании провели слияние, а через три года их выкупила Illumina — за 8 миллиардов долларов. В ноябре 2020 года GRAIL при поддержке британского правительства запустила испытания своего теста по ранней детекции более чем 50 типов рака — Galleri — всего по одному образцу крови. Моделирование показывает, что включение Galleri в стандартное медицинское обслуживание снизит количество рака, диагностируемого на поздних стадиях, почти наполовину, а смертность от рака в Великобритании — примерно на одну пятую.
Кросс-реактивность науки
Выше я уже приводила мнение профессора Ло про личные качества успешного ученого: он должен уметь рассказывать о своих идеях, быть настойчивым и не опускать руки, даже когда открытый им метод пылится на полке неиспользуемых патентов… Но иногда бывает полезным еще одно свойство.
«Вы должны уметь распознавать сходство между разными научными областями», — отмечает профессор Ло.
Например, между методами изучения рака и диагностикой плода во время беременности. Или между приобретенным иммунитетом у бактерий и генетической инженерией. И, конечно же, между сверлящим свойством взгляда и филологическими характеристиками слова «бетон».
Bruno Brambati, Alessandro Lanzani, Lucia Tului. (1990). Transabdominal and transcervical chorionic villus sampling: Efficiency and risk evaluation of 2,411 cases. Am. J. Med. Genet.. 35, 160-164;
R. Akolekar, J. Beta, G. Picciarelli, C. Ogilvie, F. D’Antonio. (2015). Procedure‐related risk of miscarriage following amniocentesis and chorionic villus sampling: a systematic review and meta‐analysis. Ultrasound Obstet Gynecol. 45, 16-26;
Megan Allyse, Mollie Minear, Margaret Rote, Anthony Hung, Subhashini Chandrasekharan, et. al.. (2015). Non-invasive prenatal testing: a review of international implementation and challenges. IJWH. 113;
Shilpa Chetty, Matthew J. Garabedian, Mary E. Norton. (2013). Uptake of noninvasive prenatal testing (NIPT) in women following positive aneuploidy screening. Prenat Diagn. 33, 542-546;
Karuna R.M. van der Meij, Erik A. Sistermans, Merryn V.E. Macville, Servi J.C. Stevens, Caroline J. Bax, et. al.. (2019). TRIDENT-2: National Implementation of Genome-wide Non-invasive Prenatal Testing as a First-Tier Screening Test in the Netherlands. The American Journal of Human Genetics. 105, 1091-1101;
Неинвазивная диагностика анеуплоидий у плода: от идеи к продукту;
Grosskinsky C.M., Hage M.L., Tyrey L., Christakos A.C., Hughes C.L. (1993). hCG, progesterone, alpha-fetoprotein, and estradiol in the identification of ectopic pregnancy. Obstetrics and Gynecology.81, 705–709;
Platt L.D. Protocols for High-Risk Pregnancies, 5th edition.Blackwell Publishing Ltd., 2010. — 680 p. ;
Y-M.D. Lo, J.S. Wainscoat, M.D.G. Gillmer, P. Patel, M. Sampietro, K.A. Fleming. (1989). PRENATAL SEX DETERMINATION BY DNA AMPLIFICATION FROM MATERNAL PERIPHERAL BLOOD. The Lancet. 334, 1363-1365;
Y M Dennis Lo, Noemi Corbetta, Paul F Chamberlain, Vik Rai, Ian L Sargent, et. al.. (1997). Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. The Lancet. 350, 485-487;
D. W. Bianchi, A. F. Flint, M. F. Pizzimenti, J. H. Knoll, S. A. Latt. (1990). Isolation of fetal DNA from nucleated erythrocytes in maternal blood.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 87, 3279-3283;
Akihiko Sekizawa, Osamu Samura, DongKai Zhen, Vincent Falco, Antonio Farina, Diana W. Bianchi. (2000). Apoptosis in fetal nucleated erythrocytes circulating in maternal blood. Prenat. Diagn.. 20, 886-889;
M. Alberry, D. Maddocks, M. Jones, M. Abdel Hadi, S. Abdel-Fattah, et. al.. (2007). Free fetal DNA in maternal plasma in anembryonic pregnancies: confirmation that the origin is the trophoblast. Prenat. Diagn.. 27, 415-418;
Akihiko Sekizawa, Kaori Yokokawa, Yumi Sugito, Mariko Iwasaki, Yasuo Yukimoto, et. al.. (2003). Evaluation of bidirectional transfer of plasma DNA through placenta. Human Genetics. 113, 307-310;
S. Illanes, M. Denbow, C. Kailasam, K. Finning, P.W. Soothill. (2007). Early detection of cell-free fetal DNA in maternal plasma. Early Human Development. 83, 563-566;
Stephanie A. Devaney, Glenn E. Palomaki, Joan A. Scott, Diana W. Bianchi. (2011). Noninvasive Fetal Sex Determination Using Cell-Free Fetal DNA. JAMA. 306;
Y. M. Dennis Lo, Mark S.C. Tein, Tze K. Lau, Christopher J. Haines, Tse N. Leung, et. al.. (1998). Quantitative Analysis of Fetal DNA in Maternal Plasma and Serum: Implications for Noninvasive Prenatal Diagnosis. The American Journal of Human Genetics. 62, 768-775;
Fiona M F Lun, Rossa W K Chiu, K C Allen Chan, Tak Yeung Leung, Tze Kin Lau, Y M Dennis Lo. (2008). Microfluidics Digital PCR Reveals a Higher than Expected Fraction of Fetal DNA in Maternal Plasma. Clinical Chemistry. 54, 1664-1672;
Neeta L. Vora, Kirby L. Johnson, Subhabrata Basu, Patrick M. Catalano, Sylvie Hauguel-De Mouzon, Diana W. Bianchi. (2012). A multifactorial relationship exists between total circulating cell-free DNA levels and maternal BMI. Prenat Diagn. 32, 912-914;
George Attilakos, Deborah G. Maddocks, Teresa Davies, Linda P. Hunt, Neil D. Avent, et. al.. (2011). Quantification of free fetal DNA in multiple pregnancies and relationship with chorionicity. Prenat. Diagn.. 31, 967-972;
Diana W. Bianchi, Saba Parsa, Sucheta Bhatt, Meredith Halks-Miller, Kathryn Kurtzman, et. al.. (2015). Fetal Sex Chromosome Testing by Maternal Plasma DNA Sequencing. Obstetrics & Gynecology. 125, 375-382;
L. Hui, J. I. Vaughan, M. Nelson. (2008). Effect of labor on postpartum clearance of cell-free fetal DNA from the maternal circulation. Prenat. Diagn.. 28, 304-308;
Pietro Invernizzi, Maria Biondi, Pier Battezzati, Francesca Perego, Carlo Selmi, et. al.. (2002). Presence of fetal DNA in maternal plasma decades after pregnancy. Hum Genet. 110, 587-591;
C. F. Wright, H. Burton. (2008). The use of cell-free fetal nucleic acids in maternal blood for non-invasive prenatal diagnosis. Human Reproduction Update. 15, 139-151;
«Кровавая» работа врачей, ученых и природы;
So I. Nagaoka, Terry J. Hassold, Patricia A. Hunt. (2012). Human aneuploidy: mechanisms and new insights into an age-old problem. Nat Rev Genet. 13, 493-504;
Osman Demirhan, Cansun Demir, Erdal Tunç, Nihal İnandıklıoğlu, Erdinç Sütcü, et. al.. (2011). The genotoxic effect of nicotine on chromosomes of human fetal cells: The first report described as an important study. Inhalation Toxicology. 23, 829-834;
Y. M. D. Lo, F. M. F. Lun, K. C. A. Chan, N. B. Y. Tsui, K. C. Chong, et. al.. (2007). Digital PCR for the molecular detection of fetal chromosomal aneuploidy. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 13116-13121;
H. Christina Fan, Stephen R. Quake. (2007). Detection of Aneuploidy with Digital Polymerase Chain Reaction. Anal. Chem.. 79, 7576-7579;
Y. M. Dennis Lo, K. C. Allen Chan, Hao Sun, Eric Z. Chen, Peiyong Jiang, et. al.. (2010). Maternal Plasma DNA Sequencing Reveals the Genome-Wide Genetic and Mutational Profile of the Fetus. Sci. Transl. Med.. 2;
Christina Fan, Stephen Quake. (2010). In Principle Method for Noninvasive Determination of the Fetal Genome. Nat Prec;
Ying Li, Bernhard Zimmermann, Corinne Rusterholz, Anjeung Kang, Wolfgang Holzgreve, Sinuhe Hahn. (2004). Size Separation of Circulatory DNA in Maternal Plasma Permits Ready Detection of Fetal DNA Polymorphisms. Clinical Chemistry. 50, 1002-1011;
Joris A. Veltman, Han G. Brunner. (2012). De novo mutations in human genetic disease. Nat Rev Genet. 13, 565-575;
Jacob O. Kitzman, Matthew W. Snyder, Mario Ventura, Alexandra P. Lewis, Ruolan Qiu, et. al.. (2012). Noninvasive Whole-Genome Sequencing of a Human Fetus. Sci. Transl. Med.. 4;
Y.M. Dennis Lo. (2013). Non-invasive prenatal testing using massively parallel sequencing of maternal plasma DNA: from molecular karyotyping to fetal whole-genome sequencing. Reproductive BioMedicine Online. 27, 593-598;
M. Stroun, P. Anker, P. Maurice, J. Lyautey, C. Lederrey, M. Beljanski. (1989). Neoplastic Characteristics of the DNA Found in the Plasma of Cancer Patients. Oncology. 46, 318-322;
Ling-Ling Tang, Wan-Qing Chen, Wen-Qiong Xue, Yong-Qiao He, Rong-Shou Zheng, et. al.. (2016). Global trends in incidence and mortality of nasopharyngeal carcinoma. Cancer Letters. 374, 22-30;
Susanna Hilda Hutajulu, Johan Kurnianda, Bing I Tan, Jaap M Middeldorp. (2014). Therapeutic implications of Epstein–Barr virus infection for the treatment of nasopharyngeal carcinoma. TCRM. 721;
Shotelersuk K. , Khorprasert C., Sakdikul S., Pornthanakasem W., Voravud N., Mutirangura A. (2000). Epstein-Barr Virus DNA in Serum/Plasma as a Tumor Marker for Nasopharyngeal Cancer. Clinical Cancer Research.6, 1046–1051;
Anne W.M. Lee, W.M. Sze, Joseph S.K. Au, S.F. Leung, T.W. Leung, et. al.. (2005). Treatment results for nasopharyngeal carcinoma in the modern era: The Hong Kong experience. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics. 61, 1107-1116;
K.C. Allen Chan, John K.S. Woo, Ann King, Benny C.Y. Zee, W.K. Jacky Lam, et. al.. (2017). Analysis of Plasma Epstein–Barr Virus DNA to Screen for Nasopharyngeal Cancer. N Engl J Med. 377, 513-522;
Hsin-Yao Wang, Chia-Hsun Hsieh, Chiao-Ni Wen, Ying-Hao Wen, Chun-Hsien Chen, Jang-Jih Lu. (2016). Cancers Screening in an Asymptomatic Population by Using Multiple Tumour Markers. PLoS ONE. 11, e0158285;
KC Allen Chan, Peiyong Jiang, Yama WL Zheng, Gary JW Liao, Hao Sun, et. al.. (2013). Cancer Genome Scanning in Plasma: Detection of Tumor-Associated Copy Number Aberrations, Single-Nucleotide Variants, and Tumoral Heterogeneity by Massively Parallel Sequencing. Clinical Chemistry. 59, 211-224;
Kun Sun, Peiyong Jiang, K. C. Allen Chan, John Wong, Yvonne K. Y. Cheng, et. al.. (2015). Plasma DNA tissue mapping by genome-wide methylation sequencing for noninvasive prenatal, cancer, and transplantation assessments. Proc Natl Acad Sci USA. 112, E5503-E5512;
Abel Jacobus Bronkhorst, Vida Ungerer, Stefan Holdenrieder. (2019). The emerging role of cell-free DNA as a molecular marker for cancer management. Biomolecular Detection and Quantification. 17, 100087;
Paul Brown. (2016). The Cobas® EGFR Mutation Test v2 assay. Future Oncology. 12, 451-452;
Simon Robert Knight, Adam Thorne, Maria Letizia Lo Faro. (2019). Donor-specific Cell-free DNA as a Biomarker in Solid Organ Transplantation. A Systematic Review. Transplantation. 103, 273-283;
Naveen Kumar, Rashmi Rana, Devender Singh Rana, Anurag Gupta, Mohinder Pal Sachdeva. (2021). Donor-Derived Cell-Free DNA to Diagnose Graft Rejection Post-Transplant: Past, Present and Future. Transplantology. 2, 348-361;
Yanni YN Lui, Ki-Wai Chik, Rossa WK Chiu, Cheong-Yip Ho, Christopher WK Lam, YM Dennis Lo. (2002). Predominant Hematopoietic Origin of Cell-free DNA in Plasma and Serum after Sex-mismatched Bone Marrow Transplantation. Clinical Chemistry. 48, 421-427;
Lisa Wanda, Felicia Ruffin, Jonathan Hill-Rorie, Desiree Hollemon, Hon Seng, et. al.. (2017). Direct Detection and Quantification of Bacterial Cell-free DNA in Patients with Bloodstream Infection (BSI) Using the Karius Plasma Next Generation Sequencing (NGS) Test. Open Forum Infectious Diseases. 4, S613-S613;
Nicole Y L Lam, Timothy H Rainer, Rossa W K Chiu, Gavin M Joynt, Y M Dennis Lo. (2004). Plasma Mitochondrial DNA Concentrations after Trauma. Clinical Chemistry. 50, 213-216;
Tor W. Chiu, Richard Young, Lisa Y.S. Chan, Andrew Burd, Dennis Y.M. Lo. (2006). Plasma cell-free DNA as an indicator of severity of injury in burn patients. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (CCLM). 44;
Yee Voan Teo, Miriam Capri, Cristina Morsiani, Grazia Pizza, Ana Maria Caetano Faria, et. al.. (2019). Cell-free DNA as a biomarker of aging. Aging Cell. 18, e12890;
Matthew Boyko, Sharon Ohayon, Tomer Goldsmith, Amos Douvdevani, Benjamin Fredrick Gruenbaum, et. al.. (2011). Cell-Free DNA—A Marker to Predict Ischemic Brain Damage in a Rat Stroke Experimental Model. Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 23, 222-228;
Kristina V. Glebova, Natalya N. Veiko, Aleksey A. Nikonov, Lev N. Porokhovnik, Svetlana V. Kostuyk. (2018). Cell-free DNA as a biomarker in stroke: Current status, problems and perspectives. Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences. 55, 55-70;
Truszewska A., Foroncewicz B., Pączek L. (2016). The role and diagnostic value of cell-free DNA in systemic lupus erythematosus. Clinical and Experimental Rheumatology.35, 330–336;
John A. Olsen, Lauren A. Kenna, Michael G. Spelios, Martin J. Hessner, Eitan M. Akirav. (2016). Circulating Differentially Methylated Amylin DNA as a Biomarker of β-Cell Loss in Type 1 Diabetes. PLoS ONE. 11, e0152662;
Roni Lehmann-Werman, Daniel Neiman, Hai Zemmour, Joshua Moss, Judith Magenheim, et. al.. (2016). Identification of tissue-specific cell death using methylation patterns of circulating DNA. Proc Natl Acad Sci USA. 113, E1826-E1834.
Комментарии
Научный дайджест: микробиомы — новые секреты Леонардо да Винчи
Леонид Лунеев
Би-би-си
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Среди научных новостей недели:
Бактерии, грибки, ДНК человека: что еще скрывают работы Леонардо?
Городские чайки научились обедать по расписанию
Супералмаз, который можно создать при комнатной температуре
Как выглядят НАСТОЯЩИЕ хромосомы
Работы да Винчи открывают секреты микробиома
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Рисунки Леонардо оказались куда «живее», чем можно было ожидать
Леонардо да Винчи оставил в своих работах столько загадок, что раскрывать его секреты, видимо, предстоит еще не одному поколению искусствоведов, и не только. Как показали недавние исследования, его рисунки и эскизы буквально кишат жизнью.
Дело в том, что на протяжении веков творения мастера обзавелись собственным микробиомом — сообществом живых организмов, уникальным для каждого из этих произведений.
На первых порах исследователи проверили только семь работ, открыв целую коллекцию биологического материала, живого и мертвого.
В своей работе они использовали метод генетического секвенирования под названием Nanopore, который позволяет быстро выделять и анализировать генетический материал с целью его дальнейшего подробного изучения.
Микробиологи обнаружили на бумаге множество разных микробов, грибков и человеческих ДНК. Это вполне объяснимо: микроорганизмы поедают бумагу, чтобы от них избавиться, требуется реставрация, отсюда фрагменты ДНК людей, которые работали с этими произведениями, или их владельцев — а их было немало.
Большая часть биоматериала попала на рисунки и эскизы уже после смерти художника, так что его собственные следы там вряд ли обнаружатся. Зато ученых удивило преобладание бактерий над грибками. Обычно в старой бумаге селятся именно грибки, но в случае с этими микробиомами там доминировали человеческие бактерии и бактерии насекомых (кто бы мог подумать, что шедевры Леонардо были засижены мухами).
«Насекомые, реставраторы, места, где хранились работы, — все это оставило на рисунках невидимые человеческому глазу, но многочисленные следы, — пишут авторы исследования в журнале Frontiers in Microbiology. — Однако мы пока затрудняемся сказать, сохранились ли они с тех самых пор, когда рисунки только создавались, или появились позже».
Теперь микробиологи и искусствоведы надеются создать каталог микробиомов, чтобы с его помощью выявлять подделки или, напротив, уверенно аттрибутировать работы, авторство которых находилось под сомнением.
Новая тайна «Джоконды». Ученый нашел под портретом Моны Лизы скрытый набросок
Леонардо да Винчи страдал косоглазием. Но это лишь помогало ему работать
«Быстрый глаз» Леонардо
Зачем чайкам знать школьное расписание?
Автор фото, Getty Images
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Они давно следят за нами, изучают наши привычки, знают наши маршруты, они — настоящие охотники … за нашей едой.
О том, что чайки предпочитают ту же пищу, что и люди, причем желательно украденную у нас из-под носа, давно известно. Однако недавно ученые из Бристольского университета (результаты их исследования опубликованы в издании Ibis) выяснили, что эти смышленые птицы умеют даже подстраиваться под расписание школьных обедов.
Бристоль — очень удобное место для наблюдений, ведь здесь самая большая концентрация чаек во всем Соединенном Королевстве.
Так вот, во время большой перемены, когда школьники начинают разворачивать свертки со своими обедами, чайки устраивают большой слет любителей поживиться на дармовщинку.
«Когда мы в первый день пришли, чтобы посчитать чаек, школьники стали наперебой рассказывать, как много птиц слетается на обед», — говорит доктор Анук Спелт, которая изучает поведение городских чаек.
Мы знаем, что чайки — бесстрашные оппортунисты, которые не гнушаются никакими методами, готовы рыться на помойках, выпрашивать, запугивать и просто нагло вырывать еду из рук, но при этом нам почти ничего не известно о том, как мы сами влияем на их жизнь.
Еще летом 2018 года исследователи снабдили десяток клуш (это вид крупной чайки Larus fuscus) электронными датчиками GPS и в течение месяца отслеживали их передвижения, обращая особое внимание на места кормления поблизости от их гнезд — парк, свалку и школу.
«В школе и на свалке чайки сидели на крышах и ждали школьной перемены или прибытия мусорных машин, то есть сознательно готовились к моменту кормления, — пишут авторы исследования. — Временная предсказуемость пищи заставляла птиц не активно заниматься ее поиском, а выжидать, экономя при этом энергию».
При этом в выходные, когда ни школы, ни свалки не работают, чайки с электронными метками редко посещали эти точки.
Зато поиск пищи в парке, напрямую не связанный с человеческим расписанием, происходил по законам дикой природы: чайки наведывались туда рано утром в поисках земляных червей и насекомых. Хотя, если предоставлялась возможность украсть у зазевавшегося посетителя бутерброд, она тоже не упускалась.
Но особенно заинтересовало ученых то, с какой точностью чайки оказывались у каждого из трех источников пищи — в парке, школе и на свалке. Не исключено, что чайки составляли в уме расписание приемов пищи и потом строго ему следовали.
Разумеется, обилие корма по расписанию может быть не главным и не единственным фактором, заставляющим чаек селиться вблизи человеческого жилья: города могут предоставить им много удобных мест для строительства гнезд, защиту от хищников и укрытие от непогоды.
И хотя большинство чаек пока что по-прежнему предпочитает дикую среду обитания, может статься, что внешние факторы, и в первую очередь потеря кормовой базы и среды обитания, рано или поздно заставят их окончательно переселиться в города. Так что самые продвинутые из них уже вовсю начали адаптироваться, став горожанками.
Клювы, лапы, камуфляж. Как животные адаптируются к городской жизни
Ученые: 20% видов птиц способны обитать в городах
Животный мир большого города: кому здесь хорошо?
Что получится, если поставить 640 слонов на пуанты?
Автор фото, ANU
Подпись к фото,
Созданный в лаборатории лонсдейлит прочнее обычного алмаза
Формирование алмаза естественным путем — процесс длительный, занимающий сотни миллионов лет, да к тому же требующий огромного давления и сверхвысоких температур. Неудивительно, что ученые давно уже работают над созданием этого ценнейшего материала в лабораторных условиях и сильно в этом преуспели. Однако им до сих пор приходилось долго ждать формирования кристаллов под воздействием высоких температур. И вот теперь, похоже, наметился настоящий прорыв: международная группа исследователей предложила новый способ выращивания алмазов за считанные минуты и при комнатной температуре.
Свой прорыв ученые из Австралийского национального университета (ANU) и Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) (их отчет опубликован в жунале Small) осуществили с помощью так называемых ячеек с алмазными наковальнями — устройств, известных еще с 1950-х годов, в которых между двумя алмазами конической формы создавалось сверхвысокое давление. Этот метод использовался для создания сверхпрочных материалов, но не получил распространения, поскольку тогда было весьма сложно рассчитать нужное давление.
Австралийцы же в этой наковальне не только приложили к углероду давление, примерно равное тому, что могли бы оказать 640 африканских слонов, вставших на одни пуанты, но еще и вызвали неожиданную реакцию в атомах углерода.
«Вся изюминка заключалась в том, как именно мы приложили силу, — поясняет профессор ANU Джоди Брэдби. — Помимо высокого давления мы применили так называемую технику сдвига, скручивающую силу, заставляющую атомы углерода сдвигаться в нужную решетку, образуя обычный и гексагональный алмаз — лонсдейлит».
Если с обычными алмазами все понятно — возьмите, к примеру, любое обручальное кольцо, — то лонсдейлит встречается намного реже, обычно его находят в местах падения метеоритов.
Изучив полученные образцы под электронным микроскопом, ученые обнаружили, что алмазы формировались полосами, которые они сравнили с алмазными реками, причем на снимках было хорошо заметно, что при новом методе обычные алмазы формируются лишь внутри «рек» лонсдейлита.
Ученые надеются, что новая технология позволит создавать искусственные алмазы, в особенности лонсдейлит, который примерно на 60% превышает по твердости обычный алмаз, в промышленных масштабах. Этот супералмаз нашел бы широкое применение в режущих и буровых инструментах, когда возникает необходимость работы со сверхтвердыми материалами и породами.
На Нептуне и Уране действительно идут дожди из алмазов. Ученые доказали это на Земле
Пластинка, кружка и алмаз: во что превратить умершего родственника
Как разглядеть в себе хромосому?
Автор фото, Xiaowei Zhuang lab
Подпись к фото,
Так вот ты какая, хромосома…
Миллионам школьников и студентов, изучавших биологию, знаком внешний вид хромосомы: сразу после репликации ДНК, но еще до деления клетки она напоминает букву Х.
Увы, эту картинку теперь придется забыть, потому что, как утверждают специалисты-медики из Гарвардского университета, в 90% случаев хромосомы выглядят иначе.
В своей работе, опубликованной в специализированном издании Cell, они предлагают совершенно иное трехмерное изображение хроматина — нуклеопротеида, составляющего основу хромосом. Причем дело не только в картинке, но и в новом, более глубоком понимании биохимии человеческой клетки.
«Точное представление о трехмерной структуре чрезвычайно важно для понимания молекулярных механизмов работы клетки и функций самого генома», — подчеркивает один из автров работы, старший научный сотрудник кафедры химии и биохимии Гарвардского университета Сяовэй Чжуан.
Применив новую систему трехмерной визуализации с высоким разрешением, совмещающую множественные снимки геномных локусов (местоположений определённых генов на генетической карте хромосомы) с цепочками ДНК, ученые практически смогли рассмотреть хромосомы в упор. И теперь, судя по всему, придется переписывать все учебники, ну или по крайней мере уточнять, что хромосомы обычно выглядят совсем иначе.
«Мы ожидаем самое широкое применение нашей новой технологии детальной визуализации, которая рисует комплексную картину структуры хроматин в их природной функциональной среде», — отмечают специалисты, что в переводе с научного языка означает, что мы теперь можем лучше рассмотреть сами себя в мельчайших деталях, причем, так сказать, живьем.
рисунков ДНК | TikTok Search
TikTok
Upload
For You
Following
beebosloth
Stan Osipov
How to draw DNA #howtodraw #fyp #foryou #trending #beebosloth # foryoupage #sharpie #dna #drawing #easy
90.9K лайков, 207 комментариев. Видео в TikTok от Стэна Осипова (@beebosloth): «Как рисовать ДНК #howtodraw #fyp #foryou #trending #beebosloth #foryoupage #sharpie #dna #drawing #easy». Воспоминания (Напитки возвращают).
534,9 тыс. просмотров|
Воспоминания (Напитки возвращают) — Аджай Стивенс
dannyboi22456
DannyBoi
🧬 Кому вообще нужны пары оснований в их ДНК? 🧬 #foryou #foryoupage #dna #drawing #featureme
28,6 тыс. лайков, 73 комментария. Видео TikTok от DannyBoi (@dannyboi22456): «🧬 Кому вообще нужны пары оснований в их ДНК? 🧬 #foryou #foryoupage #dna #drawing #featureme». ДНК..
264,6 тыс. просмотров|
ДНК. — Кендрик Ламар
sherrydrawings
SherryDrawings
Как рисовать ДНК шаг за шагом | Учебное пособие по ДНК простой рисунок #Drawing #HowtoDraw #DNA #EASYDRAWINGS #TUTORIAL #STEPBYSTEP #SherryDrawings
Tiktok Video от Sherrydrawings (@sherrawings
Tiktok Video от Sherrawings (@sherryings (@sherryingings): «Шаринг):« Шерринг): шаг | Легкий учебник по рисованию ДНК #drawing #howtodraw #dna #easydrawings #tutorial #stepbystep #sherrydrawings». оригинальный звук — Sherry Drawings.
5227 просмотров|
оригинальный звук — Sherry Drawings — SherryDrawings
drawing.
insecurities13
😊
idk что это за rlly Я только что увидел это на моем fyp и хотел нарисовать это
57 лайков, 16 комментариев. Видео в TikTok от 😊 (@drawing.insecurities13): «Не знаю, что это за рлли, я только что увидел это на своем файпе и захотел нарисовать». рисование ДНК штучки. водительские права.
536 просмотров|
водительские права — Оливия Родриго
artistjodysteel
ХудожникJodySteel
WOW! Нарисовать рисунок ДНК на моем животе было непросто! #DNA #DNATEST #DNAPATTERN #DNASEQUENCE #illusion #Stomachillusion #COSPLAY #BODYART
1.1K LILE, 10 Комментарии. Видео TikTok от ArtistJodySteel (@artistjodysteel): «ВАУ! Нарисовать рисунок ДНК на моем животе было непросто! #dna #dnatest #dnapattern #dnasequence #illusion #stomachillusion #cosplay #bodyart». оригинальный звук.
21,2 тыс. просмотров|
Оригинальный звук — Artistjodysteel
P0ppypuffz
Kennie
Это отстой, но мне нравится рисовать это в классе, поэтому я решил сделать это 😭 #DNA #ART #DODLE #SSKETCETH #RAW #DODLE #SSKETCETCETCETH #RARLE #DRAK #school #doodling #sketching #drawing #idkwhatelsetowrite #artwork
TikTok видео из класса kennie, так что я решил сделать это видео от kennie, так что я решил отсосать это в классе по рисованию, но я решил сделать этот отстой в классе @p0ppypuffz) это 😭 #днк #искусство #каракули #набросок #рисовать #школа #рисовать #рисовать #рисование #idkwhatelsetowrite #artwork». оригинальный звук.
326 просмотров|
original sound — EX7STENCE™
bioandtea
bioandtea
Drawing a simple structure of DNA 🧬🧬🧬 #study #notes #fyp #ibbiology #apbiology #studentlife
Видео TikTok от bioandtea (@bioandtea): «Рисуем простую структуру ДНК 🧬🧬🧬 #исследование #заметки #fyp #ibbiology #apbiology #студенческаяжизнь». оригинальный звук.
От образцов ДНК до детских рисунков. Как Украина пытается идентифицировать некоторых из погибших на войне
Киев, Украина Си-Эн-Эн —
У и без того переполненного киевского морга гробовщики распахивают заднюю дверь рефрижератора, и воздух наполняется тяжелым запахом смерти.
Одетые в полные защитные костюмы и маски, они один за другим опускают мешки для трупов на каталки и закатывают их внутрь. Следователи отступают с блокнотами в руках, ожидая начала своей изнурительной работы.
Внутри каждого мешка находится «Джон Доу», человек, останки которого неделями лежали среди руин войны и настолько сильно разложились, что их невозможно узнать.
«Конечно, тяжело. Но это не обычная работа. Это желание помочь», — сказала Елена Толкачева, начальник семейной службы полка «Азов».
Тысячи погибших на войне в Украине не опознаны. Полиция, солдаты, следователи, гробовщики и судмедэксперты, отчаянно пытающиеся вернуть останки близким, неустанно работают над тем, чтобы выяснить, кто они, чтобы их тела могли быть похоронены должным образом.
В большинстве случаев только анализ ДНК может дать необходимые ответы.
Тела доставляются в морг в Киеве 15 июня.
Санджив Талрея/CNN
64 тела, которые прибыли в морг в день посещения CNN, были извлечены с металлургического комбината «Азовсталь», одного из последних опорных пунктов украинских защитников в портовом городе Мариуполь, где боевики наконец сдались в середине мая.
По словам Толкачевой, они были переданы российскими войсками в обмен на 56 погибших бойцов.
Тело Даниила Сафонова, 28-летнего украинского милиционера, который стал популярным в социальных сетях за посты с фронта, предположительно, находится среди останков, обнаруженных на «Азовстали».
«Держу линию, но это очень сложно», — написал он в «Твиттере» 3 апреля. «Если я больше не буду писать, извините, мы сделали все, что могли. Слава Украине!»
По предварительным данным, в результате минометного обстрела в Мариуполе в мае погиб милиционер Даниил Сафонов. Его тело находится среди тех, что были обнаружены на городском сталелитейном заводе Azofstal.
Из Твиттера
Но когда Ольга Мацала, сестра Сафонова, осмотрела то, что считалось его останками, в киевском морге, она говорит, что не смогла различить ни одной черты его лица. Считается, что Сафонов был убит в результате минометного обстрела в начале мая; его тело пролежало на жаре почти шесть недель.
«Он был чрезвычайно хорошим человеком. Он отдал свою жизнь за Украину. Он сказал мне, что смирился с тем, что может никогда не вернуться из Мариуполя, и я боялся, что именно это и произошло», — сказал Мацала.
Но в кармане формы Сафонова были спрятаны улики, необходимые для его опознания: два маленьких рисунка карандашом от его 6-летнего сына, один — рождественской елки, другой — дождевого облака, каким-то образом сохранившихся.
Брат Ольги Мацала Даниил был опознан по двум рисункам карандашом, сделанным его сыном, которые были найдены в кармане его формы.
Клейтон Нагель/CNN
«Это облегчает задачу», — сказал Матсала, плача. «Теперь я могу его похоронить, и мне будет спокойнее, зная, что его могила рядом. Я ждал его».
Ее облегчение бывает редко. Почти в каждом случае единственная надежда на идентификацию — анализ ДНК, но это длительная и сложная задача.
Процесс начинается внутри морга, где гробовщики извлекают образцы тканей мертвых. Из-за того, что тела находятся на поздних стадиях разложения, часто единственным вариантом является кусок кости.
Образцы доставляются в киевскую лабораторию, где аналитики работают над составлением профилей ДНК.
Аналитики обрабатывают образцы ДНК в лаборатории МВД в Киеве, Украина.
Санджив Талреджа/CNN
«Если кость распадается, мы должны сделать десятки попыток получить профиль ДНК. Иногда на это могут уйти месяцы, но мы никогда не прекращаем попытки», — сказал Руслан Аббасов, начальник ДНК-лаборатории МВД.
«Мы работаем 24/7, чтобы помочь украинцам найти своих близких. Мы надеемся, что нам удастся назвать каждого пострадавшего, опознать каждого военнослужащего. И похоронить их с достоинством».
Затем с помощью специального программного обеспечения судебно-медицинский эксперт пытается найти соответствие останкам, сравнивая ДНК Джона Доу с правительственной базой данных тысяч людей, ищущих своих близких.
«По статистике, чем больше у нас профилей, тем больше совпадений мы проводим. Очевидно, что у нас недостаточно ДНК родственников пропавших без вести», — сказал Станислав Мартыненко, главный судебно-медицинский эксперт лаборатории.
«После окончания войны потребуются годы, чтобы найти все неопознанные человеческие тела».
По словам Аббасова, из 700 неопознанных тел, каталогизированных на данный момент, 200 на данный момент соответствуют семье.
Мартыненко стоит за многими из этих идентификаций. «Когда я делаю матч, я чувствую, что сделал свою работу», — сказал он CNN. «И мне нужно сообщить всем об этом матче, начиная с полиции».
Аналитики лаборатории МВД в Киеве обрабатывают образцы ДНК.
Санджив Талреджа/CNN
Чтобы расширить правительственную базу данных, власти создали горячую линию для семей, чтобы сообщить о пропавшем человеке и договориться о сдаче образца ДНК в местном полицейском участке. Около 1000 человек заявили об этом с тех пор, как Россия вторглась в Украину в конце февраля.
Но некоторые из тех, кто погиб в этой войне, скорее всего, никогда не вернутся к своим семьям.
«Некоторые тела настолько повреждены, что невозможно извлечь ДНК», — сквозь слезы объяснила Толкачева из полка «Азов». «У нас есть родители, которые говорят нам: «Я понимаю, что вы не можете найти моего ребенка, но принесите мне хотя бы немного грязи, которую они шли из Мариуполя, чтобы закопать».
Ее голос передает агонию тех, кто никогда не узнает судьбу своего любимого человека, никогда не получит тело для погребения и, возможно, никогда не найдет выхода.
Кто такие рептилоиды и почему некоторые в них верят
Зачем рептилоиды создали Сатурно-Лунную матрицу, как теории заговора помогают объяснить жизненные трудности и в чем опасность таких теорий
Прогресс науки и техники не исключает конспирологическую картину мира. Даже наоборот, чем сложнее становится мир, тем выше спрос на упрощенные модели его объяснения. Тема космоса здесь не исключение. Многое из того, что имеет к ней отношение, окутано кривотолками, домыслами и мифами.
Мы отобрали самые заманчивые теории заговора о космосе со времен его освоения. Они работают по тем же принципам, что и любая другая конспирология — эксплуатируют несовершенства человеческого мышления. Как именно это происходит, мы кратко разбираем для каждой из теорий. Читайте также:
Кто первым полетел в космос.
Как появляются истории о контактах с инопланетянами.
Почему многие не верят в высадку американцев на Луне.
Кто и почему верит в плоскую Землю.
Рептилоиды правят миром
Спойлер: так называемых рептилоидов не существует
История про пришельцев-рептилий, которые давно прилетели на Землю с далекой планеты, мимикрировали под людей и правят миром, превратилась в известный интернет-мем. Эта экзотическая теория заговора сегодня является одной из самых популярных.
В заголовках российских СМИ история об инопланетянах, которые правят миром, — пятая по частоте упоминания среди теорий заговора
К рептилоидам причисляют Марка Цукерберга, королеву Елизавету II, Джорджа Буша и многих других известных людей. Интернет наводнен дискуссиями, в которых люди препарируют фотографии и видео знаменитостей в поисках вертикальных зрачков, выгибающихся назад коленей, чешуи и прочих атрибутов рептилий.
Вероятно, значительная часть разоблачителей рептилоидов в сети — просто интернет-тролли. Однако адепты теории активны и в офлайне, в основном на встречах с главным проповедником рептильного заговора по имени Дэвид Айк. Это бывший британский футболист и спортивный комментатор, который в начале 1990-х увлекся мистикой и поиском ответов на вопрос о том, кто же правит миром. В 1999 году вышла его книга «Самый большой секрет», и с тех пор тысячи людей приходят на его публичные выступления.
Именно в книгах Айка можно найти основные постулаты теории о человекоподобных рептилиях. Они прибыли на Землю в самом начале становления человеческой цивилизации. Еще во времена древнего Шумера они создали тайную организацию — «Вавилонское братство» — чтобы сосредоточить в своих руках власть на Земле. Они управляют миром, используя религию и науку, создавая конфликты и фиктивные проблемы, чтобы отвлечь внимание людей. Все самое плохое, что только можно представить — дело их рук (или лап): охота на людей и ритуальное питье крови, изнасилования женщин и педофилия, сатанизм, Холокост, теракты 11 сентября, эпидемии, войны, расизм и фашизм.
В тайную организацию, учрежденную рептилоидами, по мнению Айка, входят любые представители элиты: монархи и политики, бизнесмены и селебрити, ученые и журналисты. Все остальные тайные и публичные влиятельные организации — от масонской ложи до ООН — тоже созданы «Вавилонским братством». Рептилоиды заставляют земные элиты исполнять свою волю, а сами обитают на секретных подземных базах. Хотя некоторые уверены, что они живут среди людей, так как научились создавать голограммы, делающие их неотличимыми от человека.
Древние рептилии, как пишет Айк, полностью поработили сознание и волю людей с помощью системы космических облучателей. Кольца Сатурна, как и Луну, создали пришельцы-рептилоиды. Гигантский шестиугольник на северном полюсе Сатурна — это источник сигнала, который затем идет к Луне и дальше ретранслируется на Землю. Этот сигнал попадает людям прямо в мозг и формирует ту реальность, в которую рептилоиды хотят нас погрузить. В итоге, согласно Айку, человечество живет в «Сатурно-Лунной Матрице».
Все это можно было бы считать забавной околонаучной фантастикой, если бы не вполне конкретные последствия для здоровья людей, и не только психического. Так, именно Айк был среди самых активных пропагандистов конспирологических теорий о связи вышек 5G и COVID-19, о вирусе как биологическом оружии и об отказе от вакцинации.
Почему в это верят
Недоверие к элитам и жизненные трудности
Как замечает Илья Яблоков, автор книги «Русская культура заговора», на своих выступлениях Дэвид Айк не сразу начинает говорить про рептилий. Сначала он долго рассказывает про то, какие плохие элиты, устроившие, например, финансовый кризис. И только потом, когда эмоции людей, затронутых разными несправедливостями, на его стороне, Айк переходит к рептилоидам.
Как работает конспирология
Конспирологическая теория, она же теория заговора, представляет события в мире как результат действия неких сил, как правило, таинственных и очень влиятельных. Заговорами объясняют и просто резонансные события, например теракты, и глобальные процессы вроде управления миром. В конспирологической картине мира все наполнено умыслом (обычно недобрым) и есть некий кукловод, который дергает за ниточки ради собственной выгоды. Почему так происходит, мы подробно разбирали в материале «Почему люди верят в теории заговора».
Сторонники теорий заговора все чаще называют себя не конспирологами, а скептиками. Их философия — сомневайся во всем. Во всем, кроме собственных мыслительных установок.
чем на самом деле была загадочная Земля Санникова — РТ на русском
120 лет назад началась Русская полярная экспедиция под руководством выдающегося геолога и арктического исследователя барона Эдуарда Толля. Её научно-практические результаты оказались весьма высоки, однако она не достигла своей главной цели — высадки на обнаруженной русскими промышленниками в 1810 году Земле Санникова. Сам Толль в ходе экспедиции пропал без вести, а загадочный остров так никто и не нашёл, однако вопрос его существования продолжал будоражить воображение исследователей ещё несколько десятилетий. Об истории поисков и о возможной природе феномена Земли Санникова — в материале RT.
21 июня 1900 года русский арктический исследователь и геолог Эдуард Толль отправился на моторно-парусной шхуне «Заря» из Санкт-Петербурга к полуострову Таймыр. Он собирался исследовать Северный Ледовитый океан и достичь берегов виденной ранее русскими промышленниками, а также им лично Земли Санникова.
Первые свидетельства
В 1810 году на Новосибирских островах работала экспедиция под руководством исследователя и авантюриста Матвея Геденштрома.
Один из участников предприятия, купец Яков Санников, поднялся на возвышенность и заявил, что видит к северо-востоку от острова Котельного гористое побережье неизвестной земли. Так на карту экспедиции Геденштрома были нанесены «земли, виденные Санниковым».
Также по теме
Российский Колумб: какую роль в мировой истории сыграл мореплаватель Фаддей Беллинсгаузен
20 сентября 1778 года родился один из величайших мореплавателей в мировой истории — Фаддей Беллинсгаузен. Преодолев широты, которые не…
Санников ходатайствовал перед властями о снаряжении новой экспедиции для исследования увиденного им берега, но началась Отечественная война 1812 года — и о таинственной земле забыли.
В 1820 году Морское министерство снарядило на север экспедицию под руководством лейтенанта Петра Анжу. Он должен был обследовать район устья Лены и Новосибирские острова, а также дойти до Земли Санникова. Но Анжу не обнаружил сушу, которую видели участники экспедиции 1810 года.
В 1881 году небольшую группу островов открыл к северо-востоку от Котельного американский путешественник Джордж Делонг. Появилась версия, что Санников видел именно их. Однако от места, с которого вёл наблюдение купец, до островов, открытых Делонгом, было несколько сот километров.
13 августа 1886 года находившийся на берегу острова Котельного геолог барон Толль заметил на горизонте «контуры четырёх гор, которые на востоке соединились с низменной землёй». Учёный оценил расстояние до неисследованной суши в 150—200 км и заявил, что она сложена из базальтовых пород.
У учёного появилась идея отправить в российскую Арктику масштабную экспедицию с целью высадки на неизвестную землю. Инициатива Толля вызвала энтузиазм в обществе. Её приветствовали Дмитрий Менделеев, Фёдор Шмидт и адмирал Степан Макаров. Император Александр III на одном из выпусков в Морском корпусе заявил: «Кто откроет эту землю-невидимку, тому и принадлежать будет. Дерзайте, мичмана!»
Русская полярная экспедиция
Проект Толля получил наименование «Русская полярная экспедиция Императорской академии наук». Перед ней ставилось немало задач, в том числе исследование Арктики к северу от Новосибирских островов и оценка возможности проходки за одну навигацию северным путём. Однако главной целью, поставленной самим Толлем, было обнаружение Земли Санникова.
Для экспедиции в Норвегии был куплен трёхмачтовый китобойный барк, получивший русское название «Заря». Командиром судна стал лейтенант Николай Коломейцев, а его помощником — лейтенант Фёдор Матисен. В состав самой экспедиции были включены зоолог и фотограф Алексей Бялыницкий-Бируля, астроном и магнитолог Фридрих Зееберг, врач-бактериолог Герман Вальтер, геолог Константин Воллосович. Александр Колчак входил одновременно в команду «Зари» как офицер и в состав научной экспедиции — как гидрограф и картограф.
21 июня 1900 года «Заря» снялась с якоря в Санкт-Петербурге, а в сентябре остановилась на зимовку близ архипелага Норденшёльда. Учёные проводили исследования на льду и на суше.
Весной 1901 года Колчак и Толль в сопровождении матросов обследовали на собачьих упряжках Таймырский полуостров. В августе того же года «Заря» двинулась в неисследованные воды, где, предположительно, находилась Земля Санникова, однако попала в сильный туман. Найти неизвестную сушу экспедиции не удалось.
«Теперь совершенно ясно, что можно было десять раз пройти мимо Земли Санникова, не заметив её», — написал Толль в своём дневнике.
Осенью 1901 года «Заря» встала на зимовку в Нерпичьей бухте у острова Котельного. Учёные занимались геофизическими, метеорологическими и гидрологическими исследованиями. Но Толль испытывал сильное разочарование — он не обнаружил Земли Санникова и не дошёл до Берингова пролива.
Весной 1902 года Русская полярная экспедиция разделилась. Толль вместе с Зеебергом и двумя местными проводниками отправился на север на трёх нартах, чтобы исследовать остров Беннета и узнать что-то о неизвестной земле. Толль рассчитывал, что его заберут с острова Беннета, а если что-то пойдёт не так, собирался самостоятельно дойти до устья Лены. В таком случае команда должна была отправить собранные экспедицией материалы в Санкт-Петербург.
Экипаж «Зари» предпринял несколько попыток дойти до острова Беннета, но все они оказались неудачными из-за сложных погодных условий, и забрать Толля не удалось. Команде пришлось взять курс на бухту Тикси.
В декабре Колчак добрался до Санкт-Петербурга и занялся подготовкой спасательной экспедиции, стартовавшей в начале 1903 года. В августе ему удалось найти на острове Беннета оставленные Толлем записи. Как оказалось, учёный сделал ставку на приход «Зари» и не готовился к возможной зимовке, занимаясь научными исследованиями. Когда стало ясно, что судно не придёт, у участников экспедиции уже заканчивались провиант и топливо. Толль и его спутники отправились на юг и пропали без вести.
Романтика Севера
Экспедиция Толля так и не ответила на вопрос относительно существования Земли Санникова. В своих последних записях учёный лишь отметил, что фиксировал перелёты птиц в направлении гипотетической суши.
Также по теме
«Неоценимый вклад в науку»: как Николай Зубов на десятилетия предопределил изучение арктических морей
135 лет назад родился известный советский океанолог Николай Зубов. Он был одним из основоположников изучения в СССР Мирового океана и…
В 1913 году в районе Новосибирских островов работала экспедиция Бориса Вилькицкого на судах «Таймыр» и «Вайгач». Она сделала ряд открытий, но Земли Санникова не обнаружила.
В 1924 году интерес к проблеме подогрел геолог и писатель Владимир Обручев, издавший фантастический роман «Земля Санникова». Согласно сюжету книги, неизвестная земля действительно существовала, была населена первобытными людьми и «обогревалась» в результате вулканической деятельности.
В 1937 году поиском неизвестной суши занялся экипаж ледокольного парохода «Садко», но вновь безуспешно. В 1930—1940-е годы район был тщательно обследован ледоколами и самолётами — земли обнаружено не было. Вопрос, что же видели Санников и Толль, остался открытым.
«Экспедиции не обнаружили остров, зато нашли крупную отмель, которую назвали банкой Санникова», — рассказал в интервью RT председатель Московского клуба истории флота Константин Стрельбицкий.
Вместе с тем, по словам декана географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Сергея Добролюбова, феномен Земли Санникова можно объяснить достаточно просто: исследователи могли видеть севшие на мель айсберги, так называемые стамухи.
Ещё несколько возможных объяснений феномена загадочного острова озвучил почётный полярник России Виктор Боярский.
«Вероятно, Санников и Толль могли рассмотреть острова Де-Лонга, лежащие в том же направлении, только дальше, чем им показалось. Хотя нельзя исключать и того, что это могли быть облачные образования причудливой формы», — отметил эксперт в интервью RT.
Константин Стрельбицкий согласен, что в Арктике наблюдаются сложные оптические явления. Вместе с тем, по его словам, Земля Санникова могла, как и ряд других арктических объектов, состоять из ископаемых льдов, со временем разрушившихся из-за климатических изменений.
Кадр из фильма «Земля Санникова»
Однако, как подчеркнул Виктор Боярский, поиски Земли Санникова оказали благотворное влияние на развитие отечественной и мировой науки.
«Это была манящая путеводная звезда для учёных. Экспедиции, искавшие её, внесли большой вклад в изучение Арктики, проводя климатические, гидрологические, метеорологические и другие исследования, а также открывая новые географические объекты», — пояснил он.
С такой оценкой согласен и Константин Стрельбицкий.
«Земля Санникова вошла в советский «джентльменский набор тайн и загадок». Книга Обручева, снятый по её мотивам фильм, газетные публикации — всё это помогало зародиться романтике Севера, которая побуждала молодых людей интересоваться неизведанным и делать собственные открытия», — подытожил эксперт.
куда делся таинственный теплый остров в Северном Ледовитом океане?
17:52 05/09/2022
ФОТО : ТАСС
Советское время оставило множество фильмов, снятых по научно-фантастическим романам, среди них – «В поисках капитана Гранта», «Человек-амфибия», «Капитан Немо», «Солярис», «Гиперболоид инженера Гарина». Не последнее место в этом списке занимает фильм «Земля Санникова», снятый по мотивам одноименной книги, которую в 1924 году написал ученый Владимир Афанасьевич Обручев. О существовании некоего обитаемого острова с теплым климатом в Северном Ледовитом океане Обручев услышал во время геолого-географической экспедиции в Якутии. Более чем за век до этого, в 1810 году купец-зверопромышленник Яков Санников, ранее открывший два острова в Новосибирском архипелаге, сообщил, что видел очертания таинственной земли. В 1824 году барон Фердинанд Петрович Врангель записал предание об онкилонах – народе, обитавшем сначала на материке, а затем переселившемся под натиском чукчей на острова…
Так существовала ли Земля Санникова и мог ли на отдельном острове в Северном Ледовитом океане сформироваться уникальный климат, в котором могла бы развиваться бурная жизнь? Об этом «МИР 24» поговорил с исследователем вопроса о Земле Санникова – профессором МФТИ, доктором географических наук Валерием Глушковым.
– Валерий Васильевич, как вы считаете, существовала ли на самом деле Земля Санникова, и что это было?
– Как я считаю, существовало несколько Земель Санникова. Во-первых, земли, которые видели промысловик и охотник Яков Санников и исследователь Новосибирских островов Матвей Геденштром в 1810-1811 годах. Они были похожи на характерную для островов в океане синеву и, как оказалось позже, действительно были островами. Это были острова, которые в 1881 году открыл капитан военно-морских сил США Джордж Вашингтон Де-Лонг – Жанетты, Бенетта и Генриетты – и острова, которые открыла российская гидрографическая экспедиция в 1913-1914 годах – Жохова и Вилькицкого. Все они находятся к северо-востоку от острова Котельного – самого крупного в архипелаге Новосибирских островов. Во-вторых, это так называемые стамухи – громадные образования изо льда типа айсберга, который опускается на дно океана и представляет собой что-то наподобие острова с темными от наносной пыли горами и долинами. Затем они тают и разрушаются бесследно. Одну из таких стамух в подзорную трубу к северу от острова Котельный видел барон Эдуард Васильевич Толль в 1886 году и назвал ее Землей Санникова.
И, в-третьих, один из островов, который видел только сам Яков Санников. Этот остров, по утверждению очевидца, находился в 70 верстах к северо-западу от Котельного. Он был даже нанесен на карту после окончания экспедиции Геденштрома под названием «Земля, виденная Санниковым». В 1821 году эту землю пыталась отыскать экспедиция капитана Петра Федоровича Анжу. Ее участники двинулись в направлении на северо-запад, прошли по льду 70 верст, однако в предполагаемом месте ничего не обнаружили. Именно эта бесследно исчезнувшая земля меня и заинтересовала более, чем другие.
– Почему эта самая «Земля, виденная Санниковым» настолько заинтересовала вас?
– Когда-то в детстве я прочитал увлекательную научно-фантастическую повесть «Земля Санникова» академика Владимира Афанасьевича Обручева – геолога, географа и путешественника, а потом уже в зрелые годы перечитал ее вновь. В этой книге автором обоснованно утверждается, что Земля Санникова реально существовала и представляла собой спящий вулкан в Северном Ледовитом океане. Пары, подземные горячие воды, процессы, связанные с вулканической активностью, подогревая этот остров, создавали мягкий климат, отличный от арктического, а также благоприятные условия для жизни людей, животных и растительности. Но откуда там могли появиться упоминаемые в книге люди? Вполне возможно, что это были онкилоны – предки современных эвенков. По легенде северных народов, ставшей известной Обручеву, после очередной кровавой распри с воинственными чукчами одна часть онкилонов на байдарах по воде ушла от мест постоянного проживания куда-то на северо-запад, другая, как считают ученые-этнографы, нашла прибежище на Аляске. Те онкилоны, что ушли на северо-запад, по мнению Обручева, вышли на неизвестный вулканический остров с теплым климатом и жили там до того, как случилось извержение вулкана и последующее землетрясение, описанные в книге. Кстати, это довольно наглядно показано и в популярном фильме «Земля Санникова», который, правда, ничего общего не имеет с литературным первоисточником, но некоторые идеи режиссером были все же использованы.
Итак, академик Обручев, опираясь на свидетельство барона Толля, в своей повести предположил, что Земля Санникова существовала к северу от острова Котельный и представляла собой верхнюю поверхность или кратер спящего вулкана. Однако, как выяснилось в 1982 году во время гидрографической экспедиции к предполагаемому месту нахождения упомянутой земли, это была стамуха, которая давно растаяла и о ее прежнем местонахождении свидетельствовали лишь малая глубина и характерные пробы грунта. Следовательно, все, что описано в книге Обручева, могло относиться к «Земле, виденной Санниковым», расположенной к северо-западу от острова Котельный. Именно она могла базироваться на вулкане.
Фото: Леденев Владимир/ТАСС. СССР, Красноярский край, 1 сентября 1974 г. Участники экспедиции во время движения через торосы у северных берегов острова Котельный
Для того чтобы проверить это предположение, я, уже будучи заместителем директора по научной работе в Институте истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, связался с профессионалами-геологами и попросил их раздобыть мне карту и справочные материалы по вулканической активности в районе Новосибирских островов. Как выяснилось в ходе моих плановых исследований, подводный хребет Гаккеля, который пролегает со стороны Северного полюса на юго-восток, вулканически активен. Последние крупные извержения донных вулканов были зафиксированы в 80-х годах прошлого столетия. Однако и в настоящее время эти вулканы время от времени просыпаются и обозначают себя на поверхности океана в виде пара и дыма, что отчетливо просматривается на космических снимках. Результаты моей работы были рассмотрены на заседании Ученого совета института и опубликованы в статье «Последнее убежище онкилонов» в академическом журнале «Природа» №4, 2008 г. В ней впервые была «озвучена» гипотеза о реальном существовании Земли Санникова к северо-западу от острова Котельный и ее вполне объяснимом исчезновении в морской пучине.
– Почему, в таком случае, капитан Анжу не нашел эту землю или ее признаки в ходе своей экспедиции?
– Вот здесь уместно будет отметить, что в 70 верстах от острова Котельный он ее никогда бы и не нашел. Дело в том, что в Северном Ледовитом океане расстояние, измеренное «на глаз», на самом деле примерно в три раза больше. Этот вывод сделал океанограф Сергей Кессель – участник ранее упомянутой гидрографической экспедиции 1982 года, опираясь на свой арктический опыт. Поэтому капитану Анжу нужно было искать «Землю, виденную Санниковым» не в 70 верстах от Котельного, а примерно в 210-220 верстах.
Академик Обручев, проживший долгую жизнь и убежденный в существовании Земли Санникова, в начале 1940-х годов обращался к летчикам полярной авиации, чтобы они с высоты попытались найти Землю Санникова, расположенную где-то к северу от Новосибирских островов. К сожалению, в то время он не имел той доказательной базы о существовании таинственной земли, которую сейчас имею я. Летчики этой земли не нашли. Между тем, легендарный штурман полярной авиации Валентин Иванович Аккуратов писал в своих мемуарах, что да, видели неизвестные полярные острова и неоднократно, засекали их координаты, наносили на карты. Однако при повторном полете к ним их не находили. Скорее всего, считает он, это были просто большие по площади плавучие льды, которые под воздействием внешних условий стали не бело-голубыми и зелеными, а почти черными и похожими на базальтовые или гранитные горы.
Некоторые исследователи неизвестных островов в Мировом океане утверждают, что Землей Санникова могли быть известные мореплавателям и путешественникам миражи – этакое переплетение рефракции света и обостренных чувств утомленного человека, которому может привидеться в море суша в виде гор и леса, а в пустыне – водная гладь. Такие миражи видел и лейтенант Александр Колчак – будущий адмирал, участник экспедиции барона Толля в 1900-1902 гг. в качестве гидролога и магнитолога. После возвращения в Санкт-Петербург он вызвался найти пропавших барона Толля и его трех спутников, отправившихся на поиски Земли Санникова. Когда Колчак и его экспедиция добрались через льды до острова Беннета, то там нашли только стоянку, геологическую коллекцию и научный отчет барона Толля. Людей и Земли Санникова они так и не нашли. Колчак считал, что Земля Санникова – это мираж или стамуха, которая за четверть века растаяла и исчезла точно так, как острова, расположенные недалеко от Новосибирского архипелага: Семеновский и Васильевский. Были и исчезли.
Кстати, от таяния льдов острова не только исчезают, но и появляются. Вы знаете историю открытия острова Яя? Его в 2013 году к юго-западу от Новосибирских островов обнаружили российские военные вертолетчики, которые перегоняли вертолет с Дальнего Востока на остров Котельный. В полете все пятеро членов экипажа неожиданно увидели небольшой островок, не обозначенный на карте. Когда стали выяснять, кто же его первый увидел, то все как один закричали «Я, я!». Ну, коли так случилось, то этот клочок земли они назвали Яя. Он появился, скорее всего, вследствие потепления климата – лед растаял и каменное основание обнажилось. Я предполагаю, что и в дальнейшем подобные острова, скрытые льдом и снегом, будут появляться и исчезать.
– Когда же исчезла «Земля, виденная Санниковым»?
– Капитан Анжу прибыл к Новосибирским островам в 1821 году, спустя 10-11 лет после того, как эту землю увидел Санников и другие промысловики, которые добывали бивни мамонта на Новосибирских островах и продавали их купцам. К этому времени землю и в 220 верстах к северо-западу от Котельного Анжу мог не увидеть даже в мощную оптическую трубу, поскольку именно в эти 10-11 лет могло произойти извержение спящего вулкана и исчезновение Земли Санникова. Правда, на это предположение мои оппоненты сказали следующее: мы не можем разделять позицию профессора Валерия Глушкова в том, что извержение вулкана было, потому что это событие передалось бы легендами аборигенов или было бы зафиксировано только нарождавшимися сейсмическими пунктами. Но я думаю, что при столь редкой заселенности Русского Севера в то время, даже если бы что-то и случилось, всерьез бы это не было воспринято. Ну, живет эвенк или чукча на побережье, что-то где-то грохнуло, произошло непонятное и необъяснимое – духи, однако!
– Все-таки возможно, что на Земле Санникова жили люди?
– Я думаю, что возможно. Почему? В свое время я работал в Государственном военно-историческом архиве, где хранятся и карты «Земли Санникова», о которых я говорил. Я их тщательно изучал и пришел к выводу, что на острове Котельном когда-то жили люди. Об этом свидетельствуют помеченные на карте останки нескольких жилищ людей, напоминающие жилища онкилонов на побережье Северного Ледовитого океана в Восточной Сибири. Было такое ощущение, что они некоторое время пожили на Котельном, но поскольку там очень суровые климатические условия, двинулись куда-то дальше. И все, исчезли, и никаких следов. Куда же ушли онкилоны? По моему предположению – на северо-запад, к упомянутой «Земле, виденной Санниковым».
– Какой климат мог быть на таком острове?
– Как я уже говорил, климат на том вулканическом острове был совершенно отличный от арктического. Представьте себе ледяное поле. Мы зажигаем костер, и создается некая автономная климатическая обстановка, отличная от окружающей. Поскольку вулкан был, скажем так, спящим или дремлющим, то он, как чайник или грелка, подогревал это место. И конечно, если оно естественным образом подогревается, то там могли обитать и человек, и земноводные – совсем не в такой экстремальной климатической обстановке, которая имеет место в Арктике. Перечитывая недавно «Землю Санникова» в третий раз, я обратил внимание на чисто научные описания климата и животного мира на этом острове. Обручев же был не кабинетным ученым – практический исследователь Сибири. Читая, я обратил внимание на описание геологических пород: базальт, кремний, мрамор и т.д. Если отчленить всю фантазию книги – действительно, он как ученый хорошо представлял, каким мог быть остров в Арктике, на котором могли обитать в нормальных условиях люди, животные, птицы, рыбы и прочие. Температура на нем должна была быть примерно такой, как в средних широтах. Но там была и полярная ночь, и полярный день, как это и должно быть в районе порядка 80 градусов северной широты.
Фото: ТАСС. 2017 год, арктическая экспедиция Минобороны РФ первая в мире на технике по льду достигла острова Котельный. На Котельном находятся российская военная база «Северный клевер» и военный аэродром
– Почему землю назвали именно в честь Якова Санникова?
– Сам Яков Санников, по тем сведениям, которые дошли до нас, например, от Матвея Геденштрома, был потомком казаков, пришлых в Восточную Сибирь, и местных жителей – возможно, якутов. Охотиться он начал с раннего детства. Но что меня поразило? Рукой Санникова подписанная карта. Великолепный каллиграфический почерк, сейчас так, пожалуй, никто и не пишет. Очень красиво! Это говорит о том, что писал не просто промысловик, охотник, добытчик мамонтовой кости – такое впечатление, что писал человек, имеющий неплохое образование. Заметим, что до того, как пришел Матвей Геденштром с первой экспедицией по изучению Новосибирских островов, Санников уже открыл острова Столбовой и Фаддеевский. В настоящее время на географических картах можно найти пролив Санникова, банку (мелководие) Санникова, ручей Санникова и др. То есть это был очень авторитетный человек, если к нему за советом неоднократно обращались Геденштром и его спутники: геодезист, землемер и топограф. К тому же, первым, кто увидел таинственную землю, был Яков Санников, именем которого была названа эта земля.
Автор : Мария Санникова
Что такое недвижимость? Определение и виды собственности
Что такое недвижимое имущество?
Недвижимое имущество – это земельный участок и все, что на постоянной основе связано с землей. Владелец недвижимости имеет все права собственности, включая право владения, продажи, аренды и пользования землей.
Недвижимое имущество может быть классифицировано в соответствии с его общим назначением как жилое, коммерческое, сельскохозяйственное, промышленное или специального назначения. Чтобы понять, имеете ли вы право продать свой дом, вам нужно знать, какими правами вы обладаете или не обладаете в собственности.
Key Takeaways
Недвижимость определяется как земля на поверхности земли, над и под землей, включая все постоянно прикрепленные к ней вещи, будь то естественные или искусственные.
Для практических целей термин «недвижимость» является синонимом недвижимости.
Личное имущество определяется как все имущество, которое не соответствует определению недвижимого имущества, такое как одежда, автомобили и мебель.
Нажмите «Играть», чтобы узнать все о недвижимости
Понимание недвижимости
Чтобы понять, как определяется недвижимое имущество, полезно начать с земли и недвижимости. Земля — это земная поверхность, простирающаяся вниз к центру земли и вверх до бесконечности, включая все, что постоянно прикреплено природой (или, по крайней мере, прикреплено в обозримом будущем), например, валуны, деревья и вода.
Земля также включает полезные ископаемые под поверхностью земли и воздушное пространство над землей.
Напротив, недвижимое имущество определяется как земля на, над и под поверхностью земли, включая все, что к ней постоянно примыкает, будь то естественное или искусственное .
Таким образом, определение недвижимости распространяется на все искусственные постоянные улучшения земли, такие как улицы, коммуникации, канализация, заборы и здания.
Недвижимое имущество является более широким термином, чем недвижимое имущество, поскольку оно охватывает интересы, выгоды и права, присущие владению недвижимостью.
Более широкий термин «недвижимое имущество» включает физическую землю (поверхность и то, что находится под ней и над ней), все, что постоянно с ней связано — естественное или искусственное — плюс все права собственности, включая право владения, продажи, аренды. , и наслаждайтесь землей.
В каждом штате действуют свои законы относительно того, что такое недвижимое имущество и как обращаться с его продажей. По большей части недвижимое имущество не подпадает под действие федерального законодательства, потому что недвижимое имущество по определению не пересекает государственных границ.
Недвижимое имущество
Сумма и вид интереса, который человек имеет в недвижимом имуществе, называется «земельной собственностью». Поместья на земле делятся на две основные категории: поместья без права собственности и поместья без права собственности.
Право собственности
Недвижимость в собственность предполагает право собственности. Они имеют неопределенный срок и могут длиться всю жизнь или навсегда. Примеры недвижимости в собственность включают:
Плата простая . Владелец недвижимого имущества в простой плате имеет право на все права в собственности. Это высший вид интереса к недвижимости, признанный законом. Поместье имеет неограниченный срок действия, и когда владелец умирает, поместье переходит к его наследникам.
Пожизненное имущество. Пожизненное имущество ограничено сроком жизни владельца или жизнью или жизнями какого-либо другого назначенного лица (лиц). В отличие от платного простого имущества, пожизненное имущество не считается наследственным имуществом.
Поместья без права собственности
Поместья без права собственности включают аренду. Они не могут быть переданы наследнику и существуют «без сейзина» — или без права собственности. Недвижимость без права собственности, также известная как арендованная недвижимость, создается посредством письменных и устных договоров аренды и договоров аренды.
Примеры недвижимости без права собственности включают:
Аренда на лет. Это недвижимость, созданная путем аренды, которая имеет определенное начало и конец. Аренда прекращается автоматически в указанную дату окончания. Также называется поместьем в течение многих лет.
Аренда от периода к периоду . Это имущество существует, когда аренда предоставляется на определенный первоначальный срок, но автоматически продлевается на неопределенный период, если только владелец или арендатор не расторгнет его с предварительным уведомлением. Также называется поместьем из года в год.
Аренда по желанию . Этот тип аренды может быть прекращен в любое время как владельцем, так и арендатором. Также называется поместьем по желанию.
Аренда на льготных условиях . Это самая низкая форма собственности, известная закону. Он существует косвенно в результате обстоятельств и никогда не создается преднамеренно. Это происходит, когда лицо, ранее имевшее законное право пользования имуществом, остается в собственности без законного права на это и без согласия собственника. Единственная разница между терпимым арендатором и нарушителем заключается в том, что первый имел право находиться на собственности в какой-то момент, но оставался вне условий договора аренды или соглашения. Также называется имуществом под стражей.
Недвижимость и личная собственность
Закон проводит четкое различие между недвижимым и движимым имуществом. Недвижимое имущество является недвижимым. Он включает в себя землю, все, что с ней постоянно связано, и права, которые «связаны» с землей.
Личная собственность, с другой стороны, является движимой. Он определяется как все, что не является недвижимым имуществом, например, ваша одежда, мебель, автомобили, лодки и любые другие движимые предметы, не связанные с недвижимостью.
Недвижимость и недвижимость
Недвижимость — это земля на поверхности земли, над и под землей, включая все, что к ней постоянно примыкает, будь то естественное или искусственное. Недвижимость — это все, что входит в недвижимость, плюс права собственности, включая право владения, продажи, аренды и пользования землей.
Чем отличается недвижимость от недвижимости?
Термины используются как синонимы, но недвижимое имущество на самом деле является более широким термином. Недвижимость определяется как земля и все, что к ней примыкает. Недвижимая собственность распространяется на интересы, выгоды и права, присущие владению недвижимостью.
Примеры недвижимого имущества
Природное образование, такое как холм или пруд, может быть недвижимым имуществом. То же самое можно сказать и об искусственном дополнении, таком как дом, подъездная дорожка или садовый сарай. Если кто-то владеет землей, на которой расположены какие-либо или все эти вещи, это лицо имеет право использовать, управлять и распоряжаться ею.
Эти права пришли к нам из английского общего права. Они, конечно, ограничены государственными и местными законами. У вас может быть сарай, но если вы решите открыть его как дом для вечеринок на выходных, местные законы о зонировании и ваши соседи могут иметь право голоса в этом вопросе.
Является ли автомобиль недвижимым имуществом?
Автомобиль является материальным личным имуществом, а не недвижимым имуществом, поскольку предполагается, что автомобиль можно перемещать. В отличие от большого количества личного имущества, автомобиль может быть использован в качестве обеспечения кредита. Автокредит обеспечивается транспортным средством, а ипотека — домом.
Что такое недвижимость? (с картинками)
`;
Недвижимое имущество – это имущество в виде земли, того, что находится под землей, и объектов, прикрепленных к земле. Например, если кто-то владеет домом, он считается недвижимым имуществом, как и месторождения полезных ископаемых под домом и земля, на которой физически стоит дом. Этот тип собственности является очень важным типом в праве собственности, и существует ряд законов, которые относятся к обращению с этим типом собственности. Законы различаются в зависимости от региона, и в разных областях действуют разные правовые стандарты.
Другим видом имущества является движимое имущество, которое отличается от недвижимого имущества тем, что является движимым. Дом – это недвижимое имущество; диван внутри является личной собственностью. Третий вид собственности известен как интеллектуальная собственность. Каждый тип рассматривается по-разному в соответствии с законом, с различными законами, касающимися права собственности, права на использование и других вопросов.
Люди могут относиться к недвижимости как к недвижимости или недвижимому имуществу. По общему правилу земля и любые улучшения недвижимого имущества рассматриваются как недвижимое имущество. Напротив, такие вещи, как оборудование, являются личной собственностью, поскольку их можно перемещать. Права на полезные ископаемые и другие месторождения в собственности также могут быть переуступлены, например, когда кто-то продает права на добычу полезных ископаемых, но оставляет за собой землю. Иногда люди используют контракты, такие как продажа прав на добычу полезных ископаемых или нефти, для получения дохода от своей недвижимости без необходимости продавать саму собственность.
Доля, которую кто-либо имеет в недвижимом имуществе, известна как имущество, и существует несколько различных видов имущества. Арендаторы, например, имеют форму собственности по соглашению с владельцем имущества, поскольку им разрешается использовать имущество в обмен на арендную плату или другие формы оплаты. Точно так же несколько человек могут иметь долю в собственности, которая разделена между наследниками и так далее.
Некоторые юристы специализируются на решении вопросов, связанных с недвижимостью. К ним могут относиться споры о праве собственности, установление сервитутов, договорное право и так далее. Иногда при оформлении сделки необходимо проконсультироваться со специалистом по правовым вопросам, чтобы убедиться, что сделка является законной и справедливой для всех сторон, а также убедиться, что все интересы и ожидания четко изложены. Плата за консультационные услуги с привлечением профессионального юриста может варьироваться в зависимости от сложности работы и региона, в котором происходит сделка.
Мэри МакМахон
С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла захватывающая задача быть исследователем и писателем MyLawQuestions. Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
Мэри МакМахон
С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла захватывающая задача быть исследователем и писателем MyLawQuestions. Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
Юридическое определение недвижимости
Где вам нужен юрист:
Почтовый индекс или город:
(это может быть не то место, где вы живете)
Выберите юридическую категорию:
Пожалуйста, укажите действительный почтовый индекс или город и выберите категорию
Пожалуйста, выберите категорию из списка
Пожалуйста, выберите город из списка и выберите категорию
Пожалуйста, введите действительный почтовый индекс или город
Пожалуйста, выберите город из списка
Подключение …
Вы юрист? Развивайте свою практику
Что такое юридическое определение «недвижимого имущества»?
Юридическое определение недвижимого имущества – это земля и все, что растет на земле, прикреплено к ней или построено на ней. Это также включает в себя искусственные здания, а также сельскохозяйственные культуры. Недвижимость лучше всего характеризуется как собственность, которая не движется или прикреплена к земле. Это отличается от личного имущества, которое можно перемещать или передавать физически.
Термины «недвижимость» и «недвижимое имущество» могут использоваться как синонимы. Кроме того, недвижимое имущество может включать не только землю, но и все, что постоянно находится внутри или под землей. Это может включать нефть, газы и полезные ископаемые, найденные под землей. Другой термин, используемый для обозначения недвижимого имущества, — «помещение».
Содержание
Как передается недвижимое имущество?
Что такое частная и общественная собственность?
Нужен ли мне юрист для помощи в вопросах недвижимости?
Как передается недвижимое имущество?
Передавать можно как движимое, так и недвижимое имущество. В большинстве штатов действует статут закона о мошенничестве, который требует, чтобы все сделки по продаже недвижимого имущества оформлялись в письменной форме. Это поможет создать запись о переводе.
Поскольку недвижимое имущество не может быть физически «переведено» от одного владельца к другому, передача должна быть осуществлена символически, чтобы она была юридически опознаваемой. Обычно это достигается путем обмена документом о праве собственности на землю. Передача письменного акта должна быть зарегистрирована в окружном регистраторе, чтобы была запись о смене владельца.
Недвижимое имущество может быть передано несколькими способами, в том числе:
Путем купли-продажи
В подарок от одного человека другому
Посредством девиза (т. е. передачи по завещательному документу)
Что такое частная и общественная собственность?
Частная собственность обычно относится к недвижимому имуществу, которое принадлежит отдельному лицу или группе лиц. Напротив, общественная собственность относится к недвижимому имуществу, которое принадлежит государству. Существуют различные законы, регулирующие права владельцев частной собственности по отношению к общественной собственности. Например, если государству необходимо преобразовать частную собственность в общественную, оно должно предоставить уведомление, а также компенсацию сторонам, которые будут затронуты.
Нужен ли мне юрист для помощи в вопросах недвижимости?
Если у вас есть какие-либо вопросы или конфликты, связанные с недвижимым имуществом, вам может потребоваться консультация юриста по вопросам собственности. Ваш адвокат может помочь вам подать иск, если это необходимо, и может представлять вас на официальных заседаниях суда. Кроме того, ваш адвокат может предоставить вам ценную юридическую консультацию, которая может помочь в решении вашего вопроса.
Кен Ламанс
Старший редактор
Первоначальный автор
Кен присоединился к LegalMatch в январе 2002 года. С момента прибытия Кен работал с широким кругом талантливых юристов, помощников юристов и студентов юридических факультетов, чтобы превратить юридическую библиотеку LegalMatch в всеобъемлющий источник юридической информации, написанной в доступной форме. каждому.
До прихода в LegalMatch Кен в течение четырех лет занимался юридической практикой в Сан-Франциско, штат Калифорния, где занимался широким спектром дел в таких различных областях, как семейное право (разводы, опека и поддержка детей, запретительные судебные приказы, отцовство), недвижимость (владение имуществом, споры между арендодателями и арендаторами в отношении жилой и коммерческой недвижимости), уголовное право (проступки, уголовные преступления, правонарушения в отношении несовершеннолетних, нарушения правил дорожного движения), телесные повреждения (автомобильные аварии, врачебная ошибка, поскользнуться и падение), развлечения (запись контрактов, регистрация авторских прав и товарных знаков, лицензионные соглашения ), Трудовое право (требования о заработной плате, дискриминация, сексуальные домогательства), Коммерческое право и контракты (нарушение контракта, составление контрактов) и Банкротство в Сан-Франциско (глава 7 о банкротстве физических лиц).
Кен имеет степень доктора права юридического факультета Университета Золотых Ворот и степень бакалавра права.