Эритроциты — это красные кровяные тельца. Их в крови больше всего. Эритроцитам постоянно приходится толкаться и протискиваться в узкие места кровеносных сосудов. Если эритроциты склеются в кучку, то получится тромб. Такой тромб может перекрыть ток крови. Это вредно для здоровья.
Подарок природы
Чтобы эритроциты не склеивались, природа подарила им отрицательный заряд. На поверхности каждого эритроцита есть молекулы органических кислот, каждая из которых имеет отрицательный заряд. Таких отдельных маленьких "минусов" на поверхности каждого эритроцита очень много. Вместе все эти мелкие минусы объединяются в заметный отрицательный заряд. Посмотрите на первую картинку.
Первая картинка. Отрицательный заряд на поверхности эритроцита.
Все знают, что одноименные заряды отталкиваются. Именно поэтому эритроциты отталкиваются друг от друга. Они не могут просто собраться в кучу. Даже когда они толкаются в узких кровеносных сосудах, то все равно не склеиваются.
Кроме того, что одноименные заряды отталкиваются, разноименные заряды притягиваются. В крови плавает огромное количество ионов с положительным зарядом. Они как мухи на мед стремятся к этим отрицательно заряженным эритроцитам. Получается, что эритроциты плавают не просто сами по себе, а окруженные целой свитой положительных ионов. Посмотрите на вторую картинку.
Вторая картинка. Облако из плюсов вокруг эритроцита.
Каждое такое облако назойливых положительных ионов делает для эритроцитов дополнительную "подушку безопасности". Потому что положительно заряженное облако одного эритроцита будет отталкивать от себя положительно заряженное облако другого эритроцита.
Хорошая пушистая шуба
То есть каждый эритроцит одет в большую пушистую шубу из положительных ионов. Из-за таких толстых шуб соседним эритроцитам сложнее обняться и слипнуться.
Как и в жизни шубы могут различаться по своим качествам. В мире эритроцитов особенно ценятся шубы из большого количества "плюсиков" — положительных ионов. Чем больше плюсиков, тем пушистее шуба и тем дальше будут друг от друга эритроциты. Так не будет никаких тромбов.
Там в крови между эритроцитами мало места. Поэтому больше всего плюсиков вокруг эритроцитов собирается тогда, когда эти плюсики принадлежат мелким ионам. Но так бывает не всегда.
Плохая шуба
Иногда в крови плавают большущие белковые молекулы, которые имеют свой один плюсик, но при этом занимают много места. Шуба из таких больших белковых молекул получается плохая. В ней мало плюсов. Большие молекулы просто липнут к эритроцитам как клей и не добавляют положительного заряда. Посмотрите это на третьей картинке.
Третья картинка. Тонкая шуба из белковых молекул.
Теперь давайте вспомним, что чем меньше облако положительных зарядов, тем ближе друг к другу будут отдельные эритроциты. Иногда они будут так близко, что могут склеиться.
Вот поэтому длинные белковые молекулы участвуют в процессе образования кровяного сгустка. В них мало плюсов, отталкиваются они плохо, да еще и прилипают буквально как клей. Так получаются тромбы.
Что с этим делать
А теперь давайте попробуем представить, что можно сделать с отрицательным зарядом эритроцита, чтобы он приклеился к другому эритроциту.
Это не статическое электричество как на дверце автомобиля. Заряд не сможет соскользнуть с эритроцита и уйти в землю.
Заряд на эритроците держится за счет отдельных молекул с минусами. Чтобы заряд уменьшить, нужно убрать эти молекулы. Это можно сделать специальными химикатами. Иногда в лаборатории так обрабатывают эритроциты, чтобы они легче склеивались. Это нужно для специальных лабораторных исследований.
Эритроцит вообще живой и очень хрупкий. Его не получится просто так травить химией. Он лопнет как мыльный пузырь. Поэтому не думайте, что выпивкой или волшебным снадобьем вы сможете смыть с поверхности эритроцита отрицательный заряд. Это очень сложно.
Ну и понятно, что заряд эритроцита не может стать положительным. Для этого нужно было бы снять с него живьем шкуру и вывернуть наизнанку. Это уже сказка.
Наука все. Священный грааль рецензирования окончательно пал.
Wiley, один из крупнейших научных издателей в мире, за последние два года «рецензировал» 11300 сфабрикованных статей, даже этого не заметив. Причем это уже не просто фабрикация – мошенничество стало целой индустрией.
Рецензирование прошли даже такие статьи, в которых использовалась сгенерированная подмена терминов на такие слова и сочетания как «сэндвич с абракадаброй»[gobbledygook sandwiches], и рецензенты на это даже не моргнули.
Партии науки захватили и задушили всю науку по всему миру, спонсируя грантами только лояльных ученых и подвергая цензуре всех критиков, и чем больше они вливают денег в поддержку своей «научной» повестки, тем хуже становилось ситуация.
Все уже настолько плохо, что т.н. «ученые» стали платить профессиональным мошенникам для создания статей через ИИ, чтобы создавать «оригинальные» работы. И так, статья о «раке молочной железы» после ИИ-обработки стала статьей об «опасности для груди», а «наивный байесовский классификатор»[официальный термин] стал «доверчивым» байесовским классификатором.
«Колонию муравьев» назвали «подземным жутким ползучим государством», а метод «случайного леса» переименовали в «неправильную лесную глушь» или «произвольный лесной массив».
И самое смешное в этом то, что ни один из рецензентов, видимо, не удосужился даже прочитать предоставленный текст, чтобы обратить на это внимание, ведь даже пьяный студент наверняка поперхнулся бы квасом, когда локальная средняя энергия внезапно стала «территориальной нормальной жизнеспособностью».
Или когда «случайное значение» стало «неправильным уважением».
Позволите проявить к вам неправильное уважение на питоне? Нет?
И так 11300 работ за каких-то 2 года.
В конечном итоге Wiley не только отозвал их, но только что объявил[в этот вторник], что из-за крупномасштабного мошенничества он решил закрыть сразу 19 научных журналов.
Причем в некоторых областях дела обстоят намного хуже – например, в информатике с помощью ИИ, предположительно, написана почти каждая пятая[~18%] статья. https://arxiv.org/abs/2404.01268
Но еще смешнее в этом всем то, что этой ситуацией «обеспокоилась» даже западная государственная пропаганда – та самая, которая все это время этому потворствовала. Но даже в этом контексте они обеспокоены не самим фактом мошенничества, а тем, что из-за этого они «теряют общественное доверие к своим университетам» и своим «экспертам»[цензорам]. https://www.abc.net.au/news/2024-05-21/wiley-hindawi-articles-scandal-broader-crisis-trust-universities/103868662
[…] Это - [Пишет журналист ABC] - иллюстрирует то, что стало лишь еще одним фронтом гораздо более широкого кризиса доверия, с которым сталкиваются университеты и научные учреждения по всему миру.
Вот уже несколько десятилетий стандарты преподавания и академическая честность «находятся под угрозой в университетах», которые, «лишившись государственного финансирования», обратились к очень прибыльному бизнесу по продаже степеней иностранным студентам.[…]
Ах, бедные, бедные университеты, которые теряют к себе доверие из-за фальсификаций в науке...
Ну, да, если вы не поняли, речь про доверие к тем самым университетам, которые наказывают и выгоняют профессоров, которые просто указывали на чужие фальсификации.
Как, например, Питера Ридда, который разоблачил сфальсифицированные исследования по плохому состоянию большого кораллового рифа, просто указав на мошенничество и подделку фото в университетских статьях, за что следом был подвергнут цензуре и уволен за «критику университета». https://t.me/pond_of_Slime/1478
И вся государственная пропаганда ABC была на стороне университета, и она до сих пор продолжает поддерживать мошеннические статьи, мошенническую науку и продвигать мошенническую повестку, ведь научному отделу ABC платят как раз это, за то, чтобы он это поддерживал, чтобы обеспечивать нужную поддержку зеленых инициатив со стороны глупого электората.
Но, действительно, доверие к университетам теряется же не из-за этого.
Подумаешь, всего лишь всех критиков повыгоняли.
Но, возвращаясь к теме, как журналы намерены решать эту проблему?
Ну, теперь они разрабатывают свой ИИ, который сможет вычислять работы, написанные другими ИИ. Ведь умные эксперты и рецензенты неспособны банально прочитать текст, за прочтение которого им платят.
Мы называем «пустой» банку, из которой съедено всё варенье. Но с точки зрения физики она не пустая. В ней есть воздух, и этот воздух сколько-то весит. А если откачать из этой банки весь воздух и вообще всё-всё-всё, чтобы внутри остался абсолютный вакуум? Что тогда? Ведь вакуум ничего не весит?
Как бы не так...
Давайте вспомним, что существуют две физики, причём очень непохожие друг на друга – классическая физика (та самая, которую изучают в школе) и квантоваяфизика.
Что будет, если мы разгоним до сверхбольшой скорости две малые элементарные частицы, скажем, два электрона, а потом столкнём их друг с другом? С ними ничего не случится, они останутся такими же, как были. Но при столкновении родится несколько новых элементарных частиц! Откуда? Из ниоткуда!
Сколько именно частиц родится и каких? А это зависит только от скорости электронов. Чем она будет выше, чем ближе она будет к скорости света в вакууме (примерно 300 000 километров в секунду), тем больше частиц вещества будет рождено при столкновении. И в теории при столкновении всего лишь двух крохотных электронов может родиться миллион частиц. Миллиард. Квадриллион. Из столкновения двух электронов может родиться целая вселенная!
Поверить в такое «просто так», на интуитивном уровне, не получится. Тем не менее, так оно и есть.
Но может быть и по-другому. Допустим, летят друг другу навстречу электрон и другая элементарная частица – позитрон. Сталкиваются – и... Исчезают! Мы видим яркую вспышку – при столкновении рождаются две частицы света, два фотона. А сами электрон и позитрон исчезают в никуда, аннигилируют, как говорят учёные. Слово «аннигиляция» происходит от латинского «нигиль», то есть «ничто». От электронов не останется никаких осколков или обломков – они именно исчезнут. Как в сказке.
Что же разделяет классическую физику и квантовую? Классическая физика – это физика «большого мира», макромира. А квантовая физика – это физика микромира, мира, в котором всё вокруг немыслимо маленького размера, мира, в котором все события происходят за невообразимо короткое время, мира, в котором скорости движения запредельно огромны.
Классическую физику можно представить в виде куклы-матрёшки: внутри самой большой матрёшки спрятана матрёшка поменьше, потом ещё поменьше, и так далее – но по сути у всех этих «матрёшек» свойства одинаковы, они подчиняются одним и тем же законам. Например, закону сохранения энергии: «энергия не возникает из ниоткуда и не исчезает в никуда». Ну, или «из ничего не выйдет ничего».
А вот квантовая физика – совершенно иное. И очень многие законы «нормальной» физики в квантовой физике не работают или работают, но совсем не так... В частности, в квантовой физике пустоту можно взвесить!
Во поле, во тензорном...
Чтобы взвесить пустоту, сперва немножко подготовимся. Начнём вот с чего. А знаете ли вы, что такое «поле»? В научном смысле? В физике, в математике? В этом нет ничего сложного: полем называется какой-то объект, каждой точке которого приписано определённое число. Возьмём, например, кусочек листа из тетради в клетку, и в каждой клеточке напишем число.
Такая штука называется "скалярное поле"
Чем-то напоминает поле для какой-то настольной игры, правда? Вот то, что мы сейчас нарисовали, и называется полем. Более научно – скалярным полем. Слово «скаляр» происходит от латинского слова «скала», то есть «лестница» (отсюда же наше слово «шкала» – на линейке, на термометре и так далее).
А если мы в каждой клеточке не напишем число, а нарисуем стрелочку-направление? Или, как любят говорить учёные, «вектор» (по-латыни слово «вектор» буквально означает «носильщик», «транспортировщик»)? Что у нас получится – тоже поле? Совершенно верно, это тоже поле. Только уже не скалярное, а векторное.
А это уже векторное поле
А если мы в каждую клеточку листа «впихнём» какой-нибудь сложный объект? Скажем, у математиков и физиков большой любовью пользуются «суперчисла», которые называются «матрицы» и «тензоры». Что если мы впишем в каждую клетку матрицу или тензор? Что у нас получится? Да тоже поле. С матрицами – матричное поле. С тензорами – тензорное поле. Всё как в деревне: сеем пшеницу – будет пшеничное поле. Сеем картошку – картофельное. Сеем рис – рисовое. Так что ничего сложного!
А теперь магнитное!
Само собой, реальные физические поля – в отличие от тетрадного листа – никаких чисел или векторов нам не показывают, потому что они невидимы. Тем не менее, в каждой точке поля существует некая величина (скажем, сила), которую можно обнаружить, увидеть и даже измерить. Скажем, собрались вы искупаться в ванной. А чтобы было весело и не скучно, взяли с собой резиновый мячик (или другую маленькую игрушку) и пустую пластиковую бутылку. Наполняем бутылку, потом под водой резко сжимаем её – и любуемся, как под действием абсолютно невидимой водяной струи мячик вдруг «сам по себе» отпрыгивает на другой край ванной! Невидимая под водой струя – это грубый, но наглядный пример того самого поля (силового поля из фантастических книжек): в каждой точке внутри ванной каждая крохотная частичка воды движется с определённой скоростью, то есть обладает импульсом, силой (эту силу можно даже измерить и написать «в клеточке» на бумажке).Снаружи мы этого не видим, но брошенный в ванну мячик под действием множества таких сил начинает двигаться!
Но... Почему мы назвали этот пример «грубым»? Потому что – вы сами прекрасно это понимаете! – мячик движется под действием потока воды, в общем случае – какого-то вещества. Если мы вместе с мячиком и пластиковой бутылкой вдруг перенесёмся в космическое пространство (где нет ни воды, ни воздуха, где царит абсолютная пустота, то есть вакуум), то «погонять» мячик у нас уже не выйдет – сколько мы ни будем сжимать-разжимать бутылку, игрушка даже с места не сдвинется. Потому что вещества вокруг нет!
А вот настоящее физическое поле – дело другое, ему вещество совершенно не требуется! Скажем, магнитное поле. Самый обыкновенный магнитик для холодильника будет прекрасно работать и в воде, и в воздухе, и в вакууме космоса! Потому что магнитному полю никакое вещество, никакое «рабочее тело» не требуется. Как такое может быть, как можно действовать «сквозь абсолютное ничто» – об этом немного погодя, хорошо?
Итак, магнитное поле – его нельзя увидеть, нельзя услышать, невозможно потрогать или понюхать. Тем не менее, оно есть, оно реально, оно обладает силой! Достаточно поднести к магниту гвоздь, ключ или другой металлический предмет – и вы сразу же почувствуете ту самую силу. А мощный магнит вообще может вырвать металлический предмет у человека из рук или даже поднять настоящий автомобиль!
Проведём простой классический опыт, который много раз был описан в учебниках: насыплем на бумажный лист горсть железных опилок и поднесём с другой стороны магнит. Опилки тут же «нарисуют картинку», вытянутся в тонкие линии – то есть соберутся вдоль силовых линий магнитного поля.
Силовые линии магнитного поля видны благодаря железным опилкам
Мы не можем увидеть само магнитное поле, но можем видеть направление его силы, его воображаемые стрелочки-векторы. Так что магнитное поле – да, абсолютно правильно, это векторное поле, если вы уже сами об этом догадались, то просто молодцы!
Как устроен атом?
Когда я пошёл в младшую школу, на рукаве моей формы был шеврон – красный, с раскрытой книгой и солнышком. А когда перешёл из младшей в среднюю, шевроны у нас стали другими – синими, а на фоне солнышка появился какой-то странный «цветочек». Учительница быстро объяснила нам, что это никакой не цветочек, а атом – в центре атомное ядро, вокруг которого по орбитам летают электроны.
Шевроны (нарукавные нашивки) старой школьной формы
Между прочим, во многих книгах так атомы изображают до сих пор – с шариками-электронами, которые вращаются вокруг ядра по орбитам, в точности как планеты вокруг Солнца.
Это не очень правильная картинка (с точки зрения современной науки), но зато простая, понятная и наглядная, так что мы воспользуемся именно ей. Итак, каждый атом содержит центральное ядро, вокруг которого летают маленькие отрицательные электроны. Самый простой атом – это атом водорода: у него всего лишь один отрицательный («-») электрон, и в ядре всего лишь один положительный («+») протон.
Модель атома водорода
Глядя на эту картинку, физики уже давно задались вопросом: а какая же сила заставляет электрон никуда не улетать, а вращаться вокруг протона? Земля вращается вокруг Солнца благодаря притяжению, гравитации. Может быть, и электрон тоже притягивается к протону гравитацией? Расчёты сразу же показали – нет, этого не может быть. Значит, тут работает какая-то другая сила. А какая?
Нетрудно сообразить – это сила магнитная, точнее, электромагнитная! В магните «минус» всегда притягивается к «плюсу», верно? Вот и «минусовый» (то есть отрицательно заряженный) электрон точно так же притягивается к «плюсовому» (положительно заряженному) протону.
Та же самая модель атома водорода
А это означает, что между электроном и протоном, то есть ядром атома, существует электромагнитное поле. С точки зрения школьной, то есть классической, физики электромагнитное поле ни в каком вещественном «носителе» не нуждается – оно просто существует, и баста! Однако, как мы уже говорили, с точки зрения «другой» физики, то есть квантовой, «всё всегда не так».
В квантовой физике для того, чтобы существовало поле, обязательно нужна некая элементарная частица, которую учёные называют калибровочный бозон... А расчёты показали, что калибровочный бозон электромагнитного поля внутри атома физикам давно известен – это уже упоминавшийся нами квант электромагнитного излучения, «частица света», то есть фотон!
Необыкновенный настольный теннис
С точки зрения расчётов и формул квантовой физики электрон «привязан» к ядру потому, что испускает фотон, который летит к протону и поглощается. Затем протон, в свою очередь, испускает фотон, который летит к электрону и тоже поглощается. Если бы этого фотона не существовало, то атом бы развалился, рассыпался на составные части.
Это как будто игра двух детей в настольный теннис – играть в эту игру можно только если есть мячик. Без мячика в теннис не поиграешь... В смысле, если протон и электрон не будут постоянно «играть в теннис» фотоном, то не будет и атома...
Но – и тут многие учёные схватились за головы! – при этом нарушается чуть ли не самый главный закон физики, а именно закон сохранения энергии. С точки зрения этого закона фотон не может испуститься «сам по себе», для этого нужна энергия извне, «толчок», «пинок». А никакого поступления энергии снаружи нет. А атом водорода спокойно себе существует.
В итоге физики пришли вот к какому выводу: протон и электрон обмениваются фотоном с немыслимой скоростью. Всего за одну секунду «мячик»-фотон перелетает от одного «игрока» к другому триллион миллиардов раз (цифрами: 1 000 000 000 000 000 000 000).
И вот в масштабах такого микроскопически малого времени начинают изо всех сил работать законы квантовой механики – в таких случаях закон сохранения... не работает! Если быть совсем-совсем точным, то работает, но уже «немножко не так», «с ошибками». Результатом этих «ошибок» и является рождение «из ничего» фотона. Физикам эта особенность показалась настолько примечательной, что такие фотоны (и вообще такие частицы) стали называть виртуальными.
Что такое «виртуальный»?
Слово «виртуальный» вам наверняка знакомо. Изначально слово «виртуальный» означало «действующий», «сильный», «способный произвести эффект», оно происходит от латинского слова «вир» – то есть «мужчина». Но уже в XV веке это слово приобрело другой оттенок – слово «виртуальный» стало обозначать «нечто, производящее какой-то эффект, но при этом не существующее в действительности».
Физики пользуются словом «виртуальный» уже почти 100 лет, то есть с 1924 года. Внутри атома водорода происходит постоянный обмен виртуальными фотонами – именно благодаря этому существует электромагнитное поле, и электрон «не убегает» от атомного ядра...
Пустота превращается... в квантовую пустоту!
Но если такие виртуальные частицы существуют внутри атома, – рассудили учёные, – то почему бы им не существовать и вообще везде? Ведь тогда получается, что тот самый вакуум является «абсолютной пустотой» только с точки зрения классической физики. А с точки зрения квантовой он совсем не пуст! В каждой его точке постоянно рождаются пары виртуальных частиц и античастиц – например, электрон и позитрон.
Эта пара частиц рождается «из ничего», какое-то время «живёт», а затем сталкивается друг с другом и исчезает – аннигилирует! – «в никуда». Без выделения энергии в окружающую среду. Этот совершенно невообразимый бурлящий «коктейль» из виртуальных частиц назвали квантовым вакуумом.
Рождение и аннигиляция виртуальной пары частиц в квантовом вакууме
Квантовый вакуум можно сравнить со спальней в детском лагере. Тихий час, детишки из младшего отряда мирно спят, закрыв глазки и укрывшись одеялками; тут вожатую срочно вызывают к начальнику, она уходит... Немедленно начинается жуткий тарарам, беготня, визг! Кто-то прыгает на матрасе, как на батуте, кто-то дерётся подушками, кто-то, завернувшись в простыню, изображает привидение. Но вот на тропинке появилась вожатая. «Вожатка идёт!!!» – раздаётся клич, и тут же дети разбегаются по кроватям, накрываются одеялами и закрывают глаза. Вернувшаяся вожатая чуть не плачет от умиления – какие же у неё в отряде примерные детки.
Вот и квантовый вакуум – казалось бы, абсолютная пустота. В которой ничего нет. Но на самом деле там постоянный кавардак, и в каждой точке триллион миллиардов раз в секунду рождаются и аннигилируют пары виртуальных частиц! Учёные назвали этот механизм флуктуациями квантового вакуума или просто квантовыми флуктуациями.
(Слово «флуктуация» тоже латинское, и означает «колебание, отклонение, волнообразное движение».)
«Они настоящие!!!»
Сперва физики считали, что квантовый вакуум, квантовые флуктуации и виртуальные частицы – это чистой воды выдумка, игра ума, просто удобная математическая модель для вычислений. Что в реальности виртуальных частиц не существует, что виртуальный фотон или электрон никогда не сможет превратиться в настоящий, проявить реальное наблюдаемое со стороны действие. Но в 1948 году голландский физик Хендрик Казимир сделал очень важное открытие.
Если в вакууме разместить две отполированные параллельные пластины – причём очень близко – тогда внутри пространства между ними квантовых флуктуаций будет происходить меньше, чем снаружи. И тогда «из ничего», «из вакуума», образуется сила, которая будет притягивать пластины друг к другу! Учёные обрадовались – у них появилась возможность произвести критический эксперимент, то есть понять, являются ли виртуальные частицы чисто виртуальными «формулами на бумажке», или же они всё-таки реальны?
В 1958 году опыт был поставлен. Эффект Казимира действительно существовал! Виртуальные частицы оказались реальностью! Они были настоящими!!! Казавшийся абсолютно пустым вакуум («ничто») оказался буквально «под завязку» нашпигован энергией!
Три синих озера малинового цвета
Но можно ли эту энергию из вакуума каким-то образом «достать», «извлечь»? На помощь пришла астрономия. В 1973 году советские учёные Алексей Старобинский и Яков Зельдович предсказали, что энергию из квантового вакуума могут извлекать особенные звёзды, а именно вращающиеся чёрные дыры!
Идея советских исследователей очень понравилась английскому физику-теоретику Стивену Хокингу – и в 1975 году он снабдил её математическим аппаратом, произвёл расчёты и показал, что «выжимать» вакуум могут любые чёрные дыры (а не только те, которые вращаются). Открытое новое излучение назвали излучением Хокинга.
Стивен Хокинг на обложке журнала "Лучик", № 9, 2021 год
Как возникает излучение Хокинга от чёрной дыры? Вы, наверное, читали или слышали, что чёрная дыра – это звезда, гравитационные силы которой настолько огромны, что ничто – даже свет! – не может от этой звезды «убежать». Чёрная дыра потому и называется чёрная – что она реально чёрная, чернее самой чёрной черноты. И вдруг – от такой вот дыры – излучение? Но как?! Этого же не может быть...
Ну да. В обычной физике такого быть не может. Но в квантовой – сколько угодно (в какой по счёту раз мы это повторяем?).
У каждой чёрной дыры существует граница, «рубеж, из-за которого нет возврата», который в физике называется горизонтом событий. Всё, что неосторожно попадает под горизонт событий, безжалостно засасывается колоссальным притяжением чёрной дыры, «попадает в сингулярность».
Но чёрную дыру окружает квантовый вакуум, в котором постоянно происходят флуктуации, то есть рождение пар виртуальных частиц. Как мы уже говорили, существуют эти частицы ничтожно малое время. Время-то ничтожно малое, практически неуловимое – но и движутся наши частицы со скоростью света! Поэтому за то самое ничтожное время могут успеть пролететь весьма солидное расстояние – порядка нескольких сантиметров. А этого, оказывается, вполне достаточно для того, чтобы случилось самое удивительное на свете...
Если пара частиц возникла вблизи горизонта событий, то в движении одна из двух частиц может случайно провалиться под горизонт. А вторая – остаться над горизонтом. Тогда первую частицу «засосёт в сингулярность», а вторая полетит в окружающее пространство! И с точки зрения стороннего наблюдателя это будет выглядеть, как рождение чёрной дырой частицы.
А поскольку виртуальные пары частиц в квантовом вакууме рождаются постоянно (повторим: триллион миллиардов раз в секунду), то в итоге получается самое настоящее излучение! У которого есть температура!
Расчёты показывают, что чем массивнее чёрная дыра – тем холоднее её излучение Хокинга. Скажем, чёрная дыра массой в шесть масс Солнца будет «нагреваться» до температуры всего лишь в одну стомиллионную долю градуса. Но если чёрная дыра будет меньшей массы?
Оказывается, чёрная дыра массой в два миллиона раз легче массы нашей Земли из-за излучения Хокинга приобрела бы температуру около 7200 градусов, то есть чёрная дыра была бы раскалённой добела!
«Этого не может быть потому что этого не может быть никогда» (как писал помещик Семи-Булатов в рассказе А.П. Чехова «Письмо к учёному соседу»), однако, друзья мои, это квантовая физика.
И чёрная дыра ослепительно-белого цвета, чёрная дыра ярче Солнца, «три синих-синих озера малинового цвета» – да пожалуйста, сколько хотите. Более того, в процессе излучения такая «мини-чёрная дыра» теряет массу, «испаряется» всё быстрее и быстрее, и, в конце концов, взрывается, выбрасывая энергию, сравнимую со взрывом примерно 1 миллиона водородных бомб!
Кстати, взрыв в 1 миллион водородных бомб (мощностью, скажем, в 1 мегатонну каждая) – это звучит страшно и пугающе... для Земли и людей. А вот для космоса такой взрыв – это так, «мыльный пузырь лопнул», пустячок, имейте в виду.
Полный бензобак пустоты, пожалуйста!
Тем не менее, взрыв – это выделение энергии. А что, если эту энергию получится «обуздать», скажем, как у людей получилось с атомной энергией? Во всяком случае, теоретически создать «чёрно-дырную электростанцию», генератор электричества или даже ракетный двигатель, работающий на «микро чёрных дырах», вполне реально. И уже во многих фантастических рассказах и видеоиграх в том или ином виде можно встретить «сингулярный реактор», «генератор сингулярности», который как раз извлекает «скрытую энергию вакуума» из чёрных дыр сверхмалой массы. Фантастика? Конечно. Однако в науке бывает и так, что рано или поздно фантастика превращается в реальность.
Сколько весит пустота, и сколько энергии в нигде?
Напоследок – страшная тайна и настоящая научная загадка. Многие думают, что наукой раскрыты уже все-все-все тайны природы, что «все важные открытия уже сделаны», и осталось только «уточнить некоторые детали». Так вот, это не так. И одна из самых «кричащих» загадок современной науки – это количество энергии, скрытой внутри вакуума.
Квантовый вакуум содержит энергию – это, надеемся, вы уже поняли. Но сколько именно её внутри?
С одной стороны, энергию в вакууме можно оценить по астрономическим наблюдениям – и они дают значение примерно в 1 джоуль на кубический километр. Подставим это значение в самую знаменитую формулу Эйнштейна (да-да, та самая «е равно эм цэ квадрат»), и получим эквивалентную плотность вакуума: она равняется примерно 1.1 килограмма на 1 миллиард кубических километров.
Вы можете усмехнуться – мало! Вот и нет. Для масштабов космоса это очень большая цифра! Скажем, куб вакуума со стороной, равной расстоянию от Земли до Луны, при такой ничтожной плотности будет весить... примерно 60 тонн! Вот мы и «взвесили пустоту».
И снова загадки...
Но вот в чём загвоздка. Дело в том, что количество энергии вакуума можно посчитать другим путём, теоретически, по обычным формулам квантовой физики из учебника... И вот тут у нас начинается, как говорил капитан Врунгель, «непоправимый скандал»: по формулам это значение оказывается совершенно другим – порядка 10 в 113-й степени джоулей на 1 кубический метр. То есть значение, которое предсказывает теория, и значение, которое наблюдается на практике (в природе), отличаются в...
Это число, у которого впереди единица, а за ней – сто двадцать нулей. Ничего себе ошибочка! Вот это погрешность! Проблема эта называется «проблемой космологической постоянной», и это одна из самых болезненных нерешённых проблем современной физики. Настоящая жгучая тайна! И какие открытия нам и вообще мировой науке обещает решение этой загадки – трудно даже вообразить. Не желаете ли заняться?
После пандемии глобальное неравенство снова начало расти. Международный валютный фонд считает, что объем производства в развивающихся странах будет минимум на 5% ниже тенденции, которая сохранялась до COVID-19. И все это происходит на фоне роста неравенства между гражданами одной страны.
Разное неравенство и убывающая отдача
Экономисты выделяют две формы неравенства.
В 1895 году Вильфредо Парето решил изучить, как распределяются земельные активы среди итальянцев. Экономист сделал удивительное открытие - 80% всего земельного фонда Италии принадлежит 20% населения. Вильфредо не остановился на достигнутом и изучил эти зажиточные 20% итальянцев. Неравенство только увеличилось. Всего 1% населения владел почти половиной земель в Италии.
Это первая форма - неравенство между жителями одной страны.
С 1980-х по 2000-е годы разрыв между бедными и богатыми в одной стране постоянно увеличивался. Богатые богатели, бедные беднели. Однако, этот процесс отчасти компенсировался снижением неравенства между жителями разным стран.
Насколько русский живет лучше американца? Разница между их уровнями жизни у себя в стране - это вторая форма неравенства. C 1990 года рост развивающихся стран значительно сократил этот разрыв.
Феномен быстрого экономического роста можно объяснить теорией “убывающей отдачи”. Бедной стране, чаще всего, нет смысла “изобретать велосипед”. Самая выигрышная тактика - посмотреть конструкцию у богатых соседей и адаптировать под собственные нужды.
Интегрированные таким образом технологии дают огромный экономический эффект. Несколько асфальтированных дорог в бедной стране могут открыть для торговли целые новые области.
Рост бедных стран значительно снизил глобальное неравенство. Этот процесс продолжался до 2014 года. Чем богаче становится страна, тем меньше становится отдача от инноваций. В развитой стране несколько новых дорог почти не разгрузят дорожную сеть.
Covid - 19 и индекс человеческого развития
Качественное медицинское обслуживание, инновационные вакцины и стимулирующие выплаты от государства позволили экономикам развитых стран быстрее восстановиться. Разрыв между странами увеличился.
Эту динамику хорошо видно на индексе человеческого развития. В 2020 году его значение снизилось впервые за 30 лет. Пандемия изменила тренд на линейный рост, который наблюдался с 1990 года.
Индекс состоит из показателей, отражающих 3 сферы человеческого капитала - продолжительность жизни, образование и богатство. Для измерения используют ожидаемую продолжительность жизни, ожидаемую и среднюю продолжительность обучения и валовой национальный доход на человека.
Как и любой другой индекс, он не идеален. Сложно оценить развитие общества, используя всего несколько показателей. Существуют и другие особенности формирования индекса.
Баллы по каждому из трех показателей ограничены от 0 до 1. Фактически это означает, что страна бессмертных с бесконечным ВВП на душу населения получит оценку 0,666 (ниже, чем Южная Африка и Таджикистан), если бы его население было неграмотным и никогда не посещало школу.
Однако, несмотря на недостатки, индекс позволяет отслеживать мировые тренды, связанные с улучшением качества жизни. И после пандемии этот тренд сильно замедлился.
Развитые страны достаточно быстро вышли на прежний уровень показателя, либо превысили его. Другие страны не могут похвастаться подобными успехами. Половина беднейших стран мира так и не восстановились после пандемии. Их значение индекса продолжают оставаться ниже показателей 2019 года.
Россия находится на 56 строчке рейтинга. В 2019 году значение индекса составляло 0,839. За 3 года нам так и не удалось снова достигнуть этой вершины. В 2023 году мы немного проигрываем по человеческому капиталу Антигуа и Барбуда (это вообще где?). В общем, есть куда расти.
За 20 лет разрыв между странами с запредельно высокими значениями индекса и “аутсайдерами” постепенно сокращался. После пандемии процесс пошел в обратную сторону.
Подписывайтесь, чтобы не пропускать новые публикации.
Международный институт психосоматического здоровья провел исследование, в ходе которого были проанализированы более 200 параметров удовлетворенности. Участие в опросе приняли пары, состоящие в браке или живущие вместе более четырех лет.
В результате исследования учёные пришли к выводу, что счастливыми чаще всего себя считают пары, в которых женщина всем довольна. А вот удовлетворённость мужчины на атмосферу в паре особо не влияет.
Вопрос "когда зародилось искусство?" уже много лет не даёт покоя научному сообществу. Ряд находок, сделанных с середины XX века по настоящее время, отодвигает зарождение примитивного искусства далеко в средний и даже нижний палеолит. Ранние люди часто наносили зарубки-линии, не имеющие очевидного практического смысла, на рога и кости животных, раковины моллюсков и различные породы камней. Подобные "царапки" найдены и в Европе, и в Азии, и в Африке.
По современным данным, зачатки искусства могли появиться уже у Homo erectus около 500 тыс/ лет назад. Своё протоискусство было и у ближайших родственников современного человека – неандертальцев (Homo neanderthalensis). О них поговорим сегодня подробнее – есть хороший повод.
Однажды, где-то между 115 000 и 130 000 лет назад, некий неандерталец, живший в небольшой пещере Дзядова Скала (Dziadowa Skała) на юге нынешней Польши, сытно пообедав, отдыхал у костра, лениво щурясь на огонь. Вдруг внимание его привлекла валявшаяся под ногами кость медведя, послужившего древнему охотнику этим самым сытным обедом. Неандерталец был, видимо, не без творческой жилки: он подобрал упомянутую кость, повертел её в своих мощных руках... и начал вырезать на ней вертикальные зарубки, одну за другой.
Всё это, конечно, наша фантазия: нам неизвестно, зачем и в какой ситуации кому-то понадобилось с таким старанием царапать линии на кости.
Эта простая с виду медвежья кость дошла до нас в целости и сохранности. Она считается одним из старейших известных символических предметов, найденных на территории Европы, и одним из самых ранних артефактов, связанных с культурой неандертальцев.
Сама находка не новая: она сделана ещё в 1953 году польским археологом Вальдемаром Хмелевским (Waldemar Chmielewski).
Размеры кости – 106 на 28 на 15 мм. Принадлежала она либо бурому, либо пещерному медведю.
Команда исследователей под руководством Томаша Плонки (Tomasz Płonka) решила провести новое исследование артефакта с использованием современных технологий – микроскопии и рентгеновской компьютерной томографии. Изучалось строение кости и расположение зарубок, чтобы точно определить тип орудия, которым они наносились.
Всего было выявлено 17 вертикальных зарубок. Судя по всему, они не появились случайно при разделке туши животного или снятии шкуры, а были сделаны намеренно. В зарубках прослеживается некая система. А это, в свою очередь, может говорить об их символическом смысле.
Зарубки были сделаны ретушированным каменным орудием, вероятнее всего, двусторонним кремневым ножом. Длина зарубок варьируется от 4 до 12 мм. Первые две сильно повреждены, а самая длинная находится примерно в центре группы.
Отметины оставлены правшой за одну рабочую сессию, причём нарезались в направлении «на себя». Авторы исследования приходят к выводу, что следы на кости указывают на развитые умственные способности их создателя.
Кстати, о медведях: другое недавнее исследование показало, что неандертальцы активно охотились на различные виды медведей в Западной Европе. Авторы работы во главе с Маттео Романдини (Matteo Romandini) проанализировали более 1700 медвежьих костей, найденных в пещерах Рио Секко и Фомане в северной Италии. Часть из них принадлежала современному бурому медведю, однако большинство относилось к вымершему пещерному медведю. Cлои с костями из обеих пещер датируются периодом 49 000 – 42 000 лет назад и имеют отметины, которые остаются после разделки и свежевания туши. Видимо, на медведей охотились ради мяса и меха, стараясь нападать на них во время спячки (бедный мишка не успевал даже глаза продрать). Некоторые учёные считают, что неандертальцы клали медвежьи кости в могилы своих сородичей в качестве погребальной утвари. На это намекают находки в пещере Ле Регурду (Le Régourdou) во Франции.
А вы как думаете, какой смысл мог быть у таких зарубок?
P.S. Хотите поддержать наш проект? Помогите нам любым посильным донатом тут, на Пикабу - даже 50 рублей очень нам помогут. Спасибо!
Про «разрыв шаблона» знают все, а про эпистемологический разрыв большинство из нас и не слышали. Непорядок. Ведь мы в нём живём!
В книжках, учебниках и энциклопедиях люди описывают мир таким, каким они его себе представляют. Когда-то люди представляли мир в виде пирога, покоящегося на слонах и опоясанного змеёй, потом – в виде сундука, а теперь – в виде лемнискаты, то есть гигантской восьмёрки.
Модель мира Козьмы Индикополова, 1500 лет назад
Но разве похожа гигантская восьмёрка на сундук или на пирог? Не очень... Раньше люди объясняли мир так, сегодня этак, а завтра – ещё как-нибудь! И наверняка наши потомки будут смеяться над нашей нынешней гигантской восьмёркой, как мы смеёмся над сундуком...
Раньше считали, что всё состоит из атомов, а атомы – это мельчайшие неделимые кусочки материи, то есть «чего-то твёрдого». А теперь оказалось, что сами атомы состоят из кварков, а кварки – это... ну, просто энергия.
Когда люди поняли это в начале прошлого века, они страшно перепугались! Ещё бы, «материя исчезла»! Вся физика – весь опыт объяснения и описания вселенной коту под хвост!
Но потом привыкли. Решили пока так: пусть будет три физики. Одна – «ньютоновская», по её законам мы по земле ходим, спутники на орбиту запускаем. Другая – «эйнштейновская», по её законам существует всё очень большое и очень тяжёлое: звёзды, чёрные дыры, квазары. А третья — «квантовая», по её законам живёт всё очень маленькое: электроны, фотоны, протоны, нейтроны и так далее.
Кстати, а где находится человек между мегамиром и микромиром, между очень большим и очень маленьким? Где его место? Строго посередине между атомами и звёздами или нет? Как вы считаете?
Проведём мыслительный эксперимент. В нашей галактике, которая называется Млечный путь (или просто Галактика – с большой буквы), по оценкам астрономов, порядка 400 миллиардов звёзд. А, например, в нашей "соседке" – галактике М31 (Туманность Андромеды) до триллиона.
А в капле воды диаметром 3 мм – больше трёх с половиной секстильонов молекул! В девять миллиардов раз больше, чем звёзд в нашей Галактике! Вот и получается, что микромир больше мегамира, и путешествие вглубь капли воды займёт у нас неизмеримо больше времени, чем путешествие в центр вселенной...
Главное, что люди поняли: представления о мире могут меняться не постепенно, а – скачками! И в начале каждого такого «скачке» есть момент (а «момент» – это может быть и двадцать лет, и сто), когда описание мира (все книги, все содержащиеся в них понятия) отстаёт от опыта, от экспериментальных данных! То есть явления есть, но наука не может их ни назвать, ни объяснить!
В лучшем случае может предположить – предложить гипотезу... Но не объяснение!
А знаете, сколько таких гипотез? У-у-у... Теория струн, тёмная материя, эволюция, звукоподражательная теория возникновения языка... Строго говоря, 99 процентов всех объяснительных научных теорий – это гипотезы.
Гастон Башляр (1884–1962). Воевал, воспитал и вывел в люди детей без рано умершей жены, человек достойный
Философ Гастон Башляр назвал такие ситуации «эпистемологическими (то есть описательными) разрывами». Раньше мы могли описать явление, а теперь – бац!.. не можем! Не работает прежнее описание, а нового ещё нет.
Многие учёные не любят таких ситуаций. Кому же приятно чувствовать себя беспомощным? Они же учёные, они всё знать должны, им за это зарплату выдают! Им же теперь врать придётся! Придётся делать вид, что они понимают то, чего не понимают!
Таких учёных немало, к сожалению. Но двигают науку не они. Они наукой зарабатывают – авторитет, влияние и не только. Настоящий учёный не побоится сказать "Я не понимаю, но я стараюсь понять". И уж конечно не будет сознательно участвовать ни в какой лжи.