Они действительно существуют?


Кротовые норы, или червоточины – популярные явления в современной научной фантастике, которые можно описать, как «туннели» во времени-пространстве. Но существуют ли они на самом деле в реальной Вселенной и как они работают? Чтобы ответить на эти вопросы, ученые использовали квантовый процессор для имитации червоточины, телепортирующей информацию между двумя квантовыми системами.

В художественной литературе кротовые норы обычно изображаются как туннели, соединяющие две удаленные точки в пространстве, позволяющие мгновенно перемещаться по космосу. Выглядит как удобный сюжетный ход, но на самом деле червоточины на удивление правдоподобны. Существование подобных червоточин предположил Альберт Эйнштейн, согласовав их со своей общей теорией относительности. В последующие десятилетия ученые пытались выяснить, где и как мы можем их найти.

Тем не менее, возможные характеристики таких явлений остаются плохо изученными, и учёные до сих пор не могут сойтись на одной из противоречивых моделей. Получается парадокс: чтобы узнать больше, нам потребуются наблюдения за настоящими червоточинами, но, чтобы наблюдать за ними, нам нужно узнать больше, чтобы мы знали, что искать. Компьютерное моделирование может вмешаться в этот замкнутый круг, позволяя физикам протестировать различные модели червоточин и посмотреть, как они могут себя вести.

В новом исследовании ученые впервые добились этого. Однако такого рода симуляции нельзя запустить на любом компьютере – для этого требовались мощности квантовых компьютеров, которые подключаются к удивительному царству квантовой физики для выполнения вычислений, недоступных традиционным компьютерам.

Команда ученых исследовала интригующую корреляцию между червоточинами и квантовой физикой, изучив идею о том, что кротовая нора в мгновение ока может перенаправлять предметы через всю Вселенную. Это подозрительно напоминает квантовую телепортацию, при которой информация может мгновенно передаваться между двумя запутанными частицами, независимо от того, как далеко они находятся друг от друга.

Используя квантовый процессор Google Sycamore, ученые из Калифорнийского технологического института, Гарварда, Fermilab и Google провели первое моделирование червоточины на квантовом компьютере. Ключом к их исследованию была установленная модель, известная как SYK, которая могла моделировать эффекты квантовой гравитации – в этом случае команда объединила две упрощенные системы SYK вместе, а затем отправила квантовый бит (кубит) информации в одну из них.

И действительно, вторая система выдала информацию. Это продемонстрировало не только квантовую телепортацию, но, поскольку две модели SYK также моделируют квантовую гравитацию, это была реалистичная симуляция того, как проходимая червоточина будет работать в реальном мире.

Конечно, это далеко не реальный туннель сквозь пространство-время, но исследователи говорят, что эта модель может помочь изучить свойства червоточин в реальном мире, если они существуют. Это может помочь нам так хорошо изучить их в теории, что мы в конечном итоге поймем, как искать их в космосе.

«Мы нашли квантовую систему, которая демонстрирует ключевые свойства гравитационной червоточины, но при этом достаточно мала для реализации на современном квантовом оборудовании. Эта работа представляет собой шаг к более крупной программе тестирования квантовой гравитации», – заключает ведущий автор исследования Мария Спиропулу. Источник

Роскосмос подводит итоги 2022!

Начало «Сферы», полёт «Сармата», окрепший космодром Восточный... «Команда будущего», и то, к чему уверенно идём и чего обязательно достигнем. Серийный выпуск космических аппаратов, многоспутниковые группировки и космическая радиолокация — на основе российских прорывных технологий!

В 2022 году мы творчески решали стратегические задачи, ставили и достигали амбициозные цели. Работали по плану и вырывались вперёд! Дальний космос уже не кажется таким далёким — и это только начало...Поехали!

О том, как прошёл 2022 год для российской космонавтики и что готовит нам 2023 — в ролике Роскосмос медиа!

Вся эволюция Вселенной в одном видео: симуляция суперкомпьютера

Исследователи говорят, что это самый точный и подробный взгляд на ранний космос.

Новая анимация показывает, как наша Вселенная превращается из сплошного облака холодного газа в россыпь галактик и звезд, которую мы можем наблюдать в телескопы сегодня. Это наиболее полное, подробное и точное воспроизведение эволюции Вселенной из когда-либо созданных, сообщают исследователи.

Виртуальный взгляд в прошлое космоса является результатом CoDaIII – третьей итерации проекта Cosmic Dawn Project, который прослеживает историю Вселенной, начиная с «космических темных веков» примерно через 10 миллионов лет после Большого взрыва.

По словам астронома Пола Шапиро из Техасского университета в Остине, к этому моменту горячий газ, образовавшийся в самом начале времен, около 13,8 миллиардов лет назад, остыл до безликого облака, лишенного света.


Когда прошло 10 миллионов лет после Большого взрыва, Вселенная оставалась холодным и мрачным местом. Газообразный водород начал «слипаться» в ней 100 миллионов лет спустя, образуя плотные области (белые в анимации), которые породили первые звезды и галактики.

Свет, излучаемый звездами (синий цвет в анимации), нагревал газ вокруг галактик, поскольку материя собиралась в виде паутины. Розовые всплески – это высокотемпературные области, появившиеся во время взрыва некоторых звезд. Галактики и звезды, которые мы видим сегодня, лежат вдоль нитей, возникших в результате сложного взаимодействия между материей и звездным светом в ходе эволюции Вселенной.

Поскольку излучение ранних галактик освещало Вселенную, оно отрывало электроны от атомов в некогда холодных газовых облаках в течение периода, называемого эпохой реионизации, которая продолжалась примерно до 700 миллионов лет после Большого взрыва.

«CoDaIII – первая симуляция, полностью учитывающая сложное взаимодействие между излучением и потоками материи во Вселенной. Она охватывает время от космических темных веков до следующих нескольких миллиардов лет, когда сформировалось распределение материи в современной Вселенной», – восхищается Пол Шапиро.

По словам ученого, анимация из моделирования графически показывает, как структура ранней Вселенной «отпечатывается на современных галактиках, которые "помнят" свою молодость, или свое рождение, или своих предков из эпохи реионизации». Источник

25 дней миссии «Ориона» к Луне за одну минуту

Захватывающий полет должен открыть человеку путь к возвращению на Луну.

Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало видео, на котором показано 25-дневное путешествие космического корабля «Орион» от Земли к Луне и обратно. Этот полет был осуществлен в рамках миссии «Артемида-1», которая служит предварительным этапом отправки людей на Луну (впервые с 1972 года).

Видео представляет ключевые моменты миссии, а также включает в себя некоторые из завораживающих изображений, сделанных «Орионом» во время его свидания с Луной.


Беспилотная миссия «Артемида-1» испытала новую ракету NASA Space Launch System (SLS) и космический корабль «Орион», в котором в этот раз расположились манекены в скафандрах, а в следующий – полетят настоящие астронавты.

Во время полета вокруг Луны «Орион» преодолел 2,25 миллиона километров и улетел от Земли дальше, чем любой другой космический корабль, предназначенный для перевозки людей, побив предыдущий рекорд, установленный в эпоху миссий «Апполон» полвека назад.

Успешное возвращение «Ориона» на Землю 11 декабря говорит о том, что всё прошло по плану, хотя инженеры NASA в настоящее время проверяют данные с космического корабля, чтобы подтвердить это.

Если космическое агентство придет к выводу, что все действительно функционировало именно так, как ожидалось, можно будет приступить к планированию миссии «Артемида-2», которая отправит «Орион» по тому же маршруту вокруг Луны, только на этот раз с астронавтами на борту. Это может произойти уже в 2024 году.

Дальше – больше: NASA хочет построить постоянную базу на Луне, где астронавты смогут жить и работать в течение длительного времени. Луна также может послужить «трамплином» для первой пилотируемой миссии на Марс, которая, по мнению NASA, может состояться в 2030-х годах. Источник

Perseverance впервые записал звуки пыльного дьявола на Марсе

Это первая в истории подобная запись.

Марсоход Perseverance впервые в истории записал звук, исходящий от песчаного вихря на Марсе, который исследователи часто называют пыльным дьяволом.

С тех пор, как на Красной планете исчезли последние реки и озера, на Марсе произошла масштабная эрозия почва, в том числе в местах посадки нынешних марсоходов Curiosity и Perseverance. Хотя эрозионная сила отдельного пыльного вихря ничтожна, целая армия пыльных дьяволов за миллиарды лет потенциально могла разрушить километры горных пород.

Вот почему учёные стремятся понять, как именно функционируют песчаные вихри. А теперь они (и мы заодно) знают, как они звучат. Всё благодаря новому исследованию, проведенному планетологом Наоми Мёрдок из Тулузского университета во Франции.


Микрофон марсохода включается лишь изредка – шанс записать звук во время разгара веселья «пыльного дьявола» равнялся 0,5%. Эта конкретная запись была сделана 27 сентября 2021 года, когда вихрь пронесся на расстоянии от 50 до 60 метров от Perseverance.

В этот момент инструменты марсохода зафиксировали небольшое падение атмосферного давления. Когда-нибудь полученные данные помогут исследователям лучше понять динамику пыли на Марсе.

Скорость ветра в звучащем на аудио пыльном вихре достигала 40 километров в час, диаметр составлял 25 метров, а высота – не менее 118 метров. По оценкам исследователей, вихрь двигался со скоростью около 20 километров в час. Записанный эпизод шума длился около 10 секунд.

Особо крупные вихри могут представлять угрозу для автоматических марсианских станций и марсоходов. Но не всегда: например, в 2005 году такой вихрь очистил солнечные панели марсохода Spirit, после чего его эффективность работы существенно увеличилась.

Единственным другим планетарным телом, с которого у нас есть подлинные звуковые записи, является Венера, где в 1982 году два советских спускаемых аппарата «Венера» записали шумы ветра и работы спускаемого аппарата. Источник

Ingenuity установил рекорд высоты полета на Марсе

Он поднялся на 14 метров над поверхностью Красной планеты.

С момента своего исторического первого полета в прошлом году вертолет NASA Ingenuity теперь взлетел до небывалых высот. Он установил новую планку для авиации на Красной планете (хоть и является пока единственным ее представителем). Во время своего полета Ingenuity поднялся на высоту 14 метров над поверхностью Марса. Предыдущий рекорд устройства составлял 12 метров.

Полет устройства, подобного Ingenuity, на Земле был бы ничем не примечательным событием, но условия полета на Красной планете делают каждую подобную «прогулку» выдающимся достижением науки и техники. Гравитация на Марсе в три раза слабее, чем на Земле, а плотность атмосферы составляет всего около одного процента от плотности на нашей планете.

Сложность задачи усугубляется тем фактом, что радиосигналы долго достигают Марса – более чем 12 минут. Это означает, что Ingenuity должен лететь без контроля со стороны человека.

Вертолет смог преодолеть эти трудности и совершить первый в истории полет на другой планете в апреле прошлого года, достигнув высоты в три метра. Тогда ему удалось зависнуть там в течение 30 секунд. Это достижение положило начало 30-дневной программе испытаний, которая включала его первый горизонтальный полет.


Программа имела оглушительный успех, и вскоре исследователи NASA отправили вертолет Ingenuity в его новый дом в кратер Джезеро, где он помогает работе марсохода Perseverance. Ранее в этом году вертолет также посетил место крушения защитного аэродинамического снаряда и парашюта, которые благополучно доставили его и Perseverance на поверхность Красной планеты в начале 2021 года.

Новый рекордный полет в рамках испытаний по изменению позиционирования стал 35-м в ходе миссии на Марсе и длился 52 секунды. В общей сложности за время миссии вертолет преодолел около 7,4 километра и налетал почти 60 минут.

Ученые миссии Ingenuity недавно установили обновление программного обеспечения, которое дает вертолетику возможность лучше избегать опасностей при посадке и использовать цифровые карты высот при навигации. Это станет важной частью его миссии, поскольку он крайне полезен в качестве помощника-разведчика марсохода Perseverance, который ищет признаки жизни на Красной планете. Источник

На Энцеладе обнаружили фосфор. Это ключевой ингредиент жизни

На ледяном спутнике Сатурна найден один из важных элементов для возникновения жизни. И его там очень много.

Раскаленная лава на спутнике Юпитера: космический снимок «Юноны»

Космический аппарат сделал инфракрасное изображение Ио с расстояния 80 тысяч километров.

В созвездии Лиры нашли две водные экзопланеты

Возможно, там даже есть жизнь.

Самая большая галактика во Вселенной: ее размер трудно даже вообразить

Галактика под названием Алкионей простирается на пять мегапарсеков.