August 18th, 2020

Квантовый парадокс указал на возможное отсутствие объективной реальности



Международная команда физиков привела доказательства актуальности «парадокса друга Вигнера». Они превратили мысленный эксперимент Юджина Вигнера в математическую теорему и подтвердили наличие неразрешимого противоречия в основании этой проблемы. Возможно, это противоречие объясняется отсутствием объективной реальности.

Почти 60 лет назад нобелевский лауреат по физике Юджин Вигнер описал одну из многих странностей квантовой механики в мысленном эксперименте. Он представил, что его друг заперт в лаборатории и измеряет некую частицу, скажем, атом, тогда как сам Вигнер находится снаружи. Законы суперпозиции позволяют частицам занимать несколько мест в пространстве одновременно, но наблюдение заставляет их коллапсировать только до одной точки, пишет Science. Однако для Вигнера суперпозиция останется: коллапс случается только если он сам сделает измерения. Более того, сам друг будет для Вигнера в суперпозиции.

В статье, которая опубликована на этой неделе в журнала Nature Physics, ученые из Австралии и Тайваня доказали, что «парадокс друга Вигнера» реален. Они преобразовали мысленный эксперимент в математическую теорему, которая подтверждает неразрешимое противоречие этого сценария. Кроме того, они испытали теорему экспериментально, используя фотоны вместо людей. Тогда как Вигнер считал, что для разрешения парадокса требуется, чтобы квантовая механика перестала работать в больших системах, таких как люди-наблюдатели, авторы исследования полагают, что под сомнением находится сама объективность. Другими словами, возможно, что никаких абсолютных и объективных фактов не существует. Для каждого наблюдателя эти факты свои.
Collapse )
promo luckyea77 june 19, 23:05 11
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…

Покрытие из наночастиц защитит зубы от кариеса



Хотя дырки в зубах образуются по вине бактерий, простое уничтожение этих микроорганизмов в полости рта — не лучшая идея, поскольку некоторые из них помогают при пищеварении или выполняют другие полезные функции. А вот покрытие из наночастиц, защищающих зубную эмаль, может предотвратить появление кариеса без вреда для бактерий. Ученые в ходе экспериментов получили химическую основу, которая позволит в будущем создать зубную пасту с таким эффектом.

Кариес зубов развивается при содействии живущих в полости рта бактерий Streptococcus mutans, которые образуют на зубах пленку, разрушающую эмаль. Раньше ученые использовали для уничтожения этих микробов оксид цинка, оксид меди или серебро, но эти соединения, к несчастью, уничтожают заодно и полезные бактерии.

Специалисты из Университета Иллинойса обратили внимание на свойства наночастиц из оксида церия, пишет New Atlas. Хотя предыдущие исследования показывали, что эти частицы не предотвращают образование биопленки (а в некоторых случаях даже стимулируют ее формирование), ученые открыли, что свойства наночастиц оксида церия по большей части зависят от способа их получения.

Ученые засеяли полистироловые пластинки питательным раствором с бактериями S. mutans, а затем добавили наночастицы оксида церия, созданные из нитрата аммония-церия или сульфатов, чтобы проверить, как это соединение влияет на развитие микробов. Оказалось, что оно сокращает появление биопленки на 40%. Кроме того, оно менее токсично для клеток ротовой полости человека.

Хотя впереди еще долгий путь, ученые надеются в конце концов соединить эти частицы с укрепляющим эмаль фторидом и получить пасту, которая сможет защитить зубы пациентов от кариеса.




Могут ли роботы ухаживать за пациентами больниц, если у них нет «души»?

Сегодня роботы применяются в самых разных сферах деятельности. Ранее мы уже выяснили, что роботизированные собаки от компании Boston Dynamics способны выполнять работу грузчиков. В апреле 2020 года подобные им роботы оказались полезными в сфере медицины. Когда разгорелась пандемия коронавируса, многие лечащие врачи начали заражаться болезнью от своих пациентов. Чтобы остановить это, одна из больниц американского штата Массачусетс установила на роботов Spot Mini планшеты, через которые врачи могли разговаривать с больными на расстоянии, по видеосвязи. Многочисленные исследования показали, что общение медицинского персонала с пациентами помогает быстрее преодолеть болезни и в это охотно верится. Роботы защищают врачей от заражения, помогают в поддержке людей, способны измерять температуру тела и другие показатели здоровья, тем самым экономя кучу времени. Но могут ли они полноценно ухаживать за пациентами, не имея «человеческой души»?


На фото — разработанный компанией Diligent Robotics робот Moxi, выполняющий работу медсестер

Под роботами-грузчиками я имею в виду Handle от Boston Dynamics. Он оснащен двумя колесами и рукой-присоской, при помощи которой может поднимать предметы и перетаскивать их с места на место.

Медицинская помощь от роботов

Этим вопросом недавно задались сотрудники издания The Next Web. По их словам, на данный момент уже есть много научных доказательств того, что общительные врачи помогают пациентам легче перенести боль и обойтись меньшим количеством обезболивающих, а также быстрее восстановиться после хирургических операций. Но речь не идет о машинально сказанных фразах вроде «примите эту таблетку, она вам точно поможет». Роботы явно не могут поддержать пациентов так же хорошо, как живые врачи с опытом и хорошими отзывами. Все гораздо сложнее, чем можно было подумать.
Collapse )

Смартфоны научили определять опьянение пользователя по его походке



Исследователи из Стэнфордского университета провели эксперимент и смогли доказать, что возможности смартфона позволяют определить степень опьянения пользователя по его походке. В будущем это поможет избежать пьяного вождения.

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале «Journal of Studies on Alcohol and Drugs», смартфон может определить, когда пользователь выпил слишком много алкоголя, обнаруживая изменения в его походке.

Для проведения исследования ученые измерили походку 22 взрослых в возрасте от 21 до 43 лет. Они получили алкогольный напиток, который им нужно было пить в течение семи часов. Все это время, с регулярными промежутками времени, им нужно было проходить десять шагов вперед и назад с телефоном в кармане.

Устройства измеряли ускорение и медиолатеральные (из стороны в сторону), вертикальные (вверх и вниз) и передне-задние движения во время ходьбы участников. Эти данные можно проанализировать и сделать вывод о степени алкогольного опьянения пользователя.

«У каждого из нас в кармане уже есть мощные датчики, которые мы постоянно носим с собой, куда бы мы не пошли, — отметили исследователи. — Нам нужно научиться использовать их, чтобы они служили общественному здравоохранению».

Наличие информации об алкогольном опьянении в реальном времени может быть важным для того, чтобы помочь людям сократить потребление алкоголя или предотвратить употребление алкоголя перед вождением автомобиля. В будущем они планируют создать отдельное приложение, которое можно интегрировать с программами для «умных» устройств.

Физики впервые наблюдали взаимодействие кристаллов времени



Странные кристаллы, обладающие свойством спонтанного нарушения симметрии смещения по времени, долгое время считались математическим курьезом. Однако в 2016 их удалось получить в лаборатории. А теперь группе ученых удалось вызвать взаимодействие двух кристаллов времени. Если ученые смогут научиться управлять ими, то откроют путь к применению этих удивительных объектов в квантовых компьютерах и атомных часах.

Обычные кристаллы отличаются упорядоченной структурой, то есть их атомы повторяются в пространстве. В 2012 году нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек выдвинул гипотезу о существовании кристаллов, повторяющихся во времени, а в 2016 эти кристалла времени были впервые созданы в лаборатории.

Странность кристаллов времени состоит в том, что они повторяют паттерны движения во времени, даже если никакие внешние силы на них не воздействуют. Если, к примеру, стукнуть по чашке с желе, оно сразу начнет вибрировать, а потом успокоится. Но кристаллы времени могут начать двигаться через несколько секунд после воздействия, потом остановиться, потом начать колебаться снова.

Ученые продолжают исследовать необычные свойства этих кристаллов. Так, команда физиков из США, Великобритании и Финляндии сначала охладила сверхтекучий гелий-3 почти до абсолютного нуля, затем создала два кристалла времени, а затем наблюдала, как они коснутся друг друга, пишет New Atlas. Кристаллы обменивались частицами в явлении, которое называется эффектом Джозефсона.

«Управление взаимодействием двух кристаллов времени — значительное достижение, — сказал Самули Аутти, руководитель исследовательской группы. — До сих пор никто не наблюдал два кристалла времени внутри одной и той же системы, не говоря уже про взаимодействие. Контролируемые взаимодействия — пункт номер один в списке желаний любого, кто пытается найти кристаллам времени практическое применение, например, в обработке квантовой информации».

Сейчас главная проблема квантовых компьютеров в том, что информации трудно долго оставаться когерентной, то есть стабильной. Но кристаллы времени относительно легко выполняют эту задачу. Также их можно использовать в атомных часах и системах GPS-навигации.