Ученые обнаружили пузырь пространства-времени. Что это такое?
Сегодня, говоря о космических путешествиях, мы довольствуемся научной фантастикой – полет на ближайшую к Земле планету пока не реализован. Но с помощью воображения и математики мы можем предполагать, что во Вселенной кроме нас есть жизнь и, возможно, разумная. Кто знает, разгадали ли наши космические соседи загадку перемещения по космосу? Могут ли они, подобно команде «Звездного Пути», путешествовать на космическом корабле в разные уголки Вселенной? Ответ на этот вопрос мы вряд ли узнаем в ближайшее время, однако ученым уже есть о чем поведать. Исследователи из Института безграничного космоса (Limitade Space Institute) под финансированием Министерства обороны США (DARPA) обнаружили настоящий варп-пузырь в космосе. Это событие знаменует собой прорыв в разработке космических кораблей, способных двигаться быстрее света – существование Пузыря Алькубьерре вытекает из некоторых решений уравнений Эйнштейна. Более того, физик-теоретик Мигель Алькубьерре, предполагает, что мы и правда можем создать аппарат, разгоняющийся до сверхсветовой скорости.
Обнаружен варп-пузырь, деформирующий пространство-время
Пузырь Алькубьерре
Впервые о пузыре Алькубьерре заговорили в 1994 году. Именно тогда физик-теоретик работал над идеей варп-двигателя – посредством математических вычислений. Он предположил, что некоторые космические аппараты могут передвигаться на сверхсветовых скоростях, не нарушая при этом законы физики. Идея мексиканского математика быстро приглянулась ученым, однако некоторые сочли ее неразрешимым вопросом.
Теперь же авторы исследования, опубликованного в журнале European Physical Journal C, во главе с ex-специалистом по варп-двигателям из NASA Гарольдом Уайтом, предположили, что для создания настоящего варп-двигателя понадобится меньше энергии и материалов, чем считал Алькубьерре.
Выходит, мы стоим на пороге создания варп-двигателя и в отличие от фантастических вариаций в духе «Звездного пути», в действительности не будет необходимости в экзотическом веществе для его работы! Интересно, что Алькубьерре предложил математически обоснованное решение для создания варп-двигателя, использующего пространственно-временной пузырь.
Вару-пузырь деформирует пространство-время
Мексиканский ученый считал, что «варп-пузырь» должен окружать космический корабль, который в значительной степени будет двигаться не в пространстве, а в пространстве-времени, искаженном самим двигателем космического корабля. Именно такой пузырь и обнаружили недавно ученые.
Варп-двигатели
Итак, торсионный двигатель Алькубьерре теоретически мог бы двигаться с головокружительной скоростью с помощью специальной космической двигательной установки, которая не нарушала бы законы физики, какими мы их знаем, и особенно законы скорости света. Ведь по сути нам нужен не космический корабль, который движется в пространстве, а пространство-время, окружающее космический корабль – оно искажается и происходит смещение.
Однако материалы, необходимые для изготовления такого двигателя, а также требуемая мощность всегда делали этот подход лишь теоретическим и совершенно невообразимым для потенциального применения.
Может оказаться и так, что мы наконец сможем стать космическими странниками
Как это часто происходит в истории науки, обнаружение варп-пузыря оказалось случайностью. Никто и не думал о расчетах Алькубьерре – ученые проводили эксперименты с отрицательной энергией на наноструктуре. В частности, они проанализировали эффект Казимира – силу притяжения, которая распространяется между двумя незаряженными параллельными пластинами и двумя проводящими пластинами.
Во время эксперимента было сделано поразительное открытие: влияние эффекта Казимира на наноструктуру имеет поразительное сходство с концепцией варп-двигателя, о которой писал мексиканский физик и математик.
Обнаружение структуры на микро/наноуровне предсказывает отрицательное распределение плотности энергии, что близко соответствует метрическим требованиям, описанным Алькубьерре – существование варп-пузыря соответствует точным требованиям, необходимым для удовлетворения его теории. По мнению авторов исследования, варп-пузырь – настоящее и крошечное творение в своем роде, которое потенциально ведет к научному прорыву.
Как объясняет Tech Times, открытие может иметь основополагающее значение для разработки, которая в любом случае произойдет в недалеком будущем. Изобретение нового двигателя для космического корабля, который позволит совершать гораздо более длительные полеты за гораздо более короткое время, становится все ближе.
В это трудно поверить, но вара-двигатель ближе, чем кажется
С помощью новой концепции команды Уайта можно создать деформационный двигатель, который может исказить пространство-время и позволить гипотетическому космическому кораблю превысить даже скорость света.
Сможем ли мы путешествовать по Вселенной?
Необходимо также отметить, что перед нами первое рецензируемое исследование в этой области. Его результаты показывают, что «жизнеспособная наноструктура в лаборатории может создавать деформацию пузырьков за счет аналогичного отрицательного распределения энергии в вакууме по мере необходимости». Интересно, что в аналогичном отчете The Debrief исследователи (финансируемые DARPA) переходят к более реалистичному подходу, не придерживаясь теоретических концепций.
В отчете упомянуто, что распределение отрицательной плотности энергии каким-то образом соответствует первоначальным требованиям: «Для создания отрицательной энергии может иметь место дисбаланс между частицами. Масса будет удерживать частицу, в то время как другая будет отрицательной энергией в пространственно-временном пузыре».
Пространство-время преподносит все больше сюрпризов
В будущем команда намерена разработать тестируемый «аппарат с варп-двигателем» для проведения испытаний. Иными словами, речь идет о наноразмерном аппарате, который позволит определить качественное соотношение метрик с заданными Алькубьерре. Однако у некоторых ученых есть опасения – подобный корабль не сможет справиться со сверхсветовой скоростью, так как она приведет к его разрушению. К тому же не стоит забывать об эффекте замедления времени – оно замедляется, когда мы двигаемся быстрее.
О том, почему время на вершине горы течет медленнее, чем на пляже, мы рассказывали в этой статье, рекомендуем к прочтению!
Ну а нам с вами остается ждать результатов будущих исследований и надеяться, что мы наконец сможем отправиться в путешествие по Галактике. Как думаете, смогут ли ученые изобрести корабль, способный деформировать пространство-время? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!
Паническая атака: куда бежать и что делать (спойлер: никуда, ничего)
По данным Всемирной организации здравоохранения, 264 млн жителей Земли страдают психическими расстройствами [1]. Ситуацию ухудшает и затянувшаяся пандемия. 20% россиян отмечают повышенный уровень стресса из-за переживаний о здоровье и будущем [2]. Избыточная фоновая тревожность может спровоцировать панические атаки. Что это такое и как с ними справиться?
Автор статьи — Алексей Красиков, основатель Школы эмоционального интеллекта и психотерапии, практикующий психолог-консультант в сфере тревожных расстройств и развития стрессоустойчивости
Что такое паническая атака
Паническая атака — это острый испуг, вызванный внезапным ухудшением самочувствия, сопровождаемым слабостью, падением давления, тремором, тахикардией, вялостью. Человек пугается своего состояния, начинает думать, что у него случился сердечный приступ. Появляются мысли о неминуемой опасности и даже смерти. В голове остается одна мысль — нужно спастись любой ценой, вызвать «скорую», позвать на помощь.
Согласно статистике, панические атаки испытывают 5% жителей мегаполисов [3]. Основная причина — постоянное нервное напряжение и быстрый темп жизни. Четкой корреляции возникновения приступов с полом нет. Пик расцвета тревожных расстройств приходится на людей в возрасте 21–35 лет. При этом панические атаки не самостоятельное заболевание, а симптом, сигнализирующий о тревожном расстройстве, эмоциональном истощении и затянувшемся стрессе.
Человек запоминает обстоятельства, при которых пережил паническую атаку, старается избегать аналогичных мест и ситуаций. Не спускается в метро, не ходит в торговые центры или не остается дома один. Однако достаточно одного эпизода — далее приступы повторяются по принципу условного рефлекса и не делятся по силе или степени: механизм един для всех. Фактически человек обучается пугать сам себя в разных местах, но сам этого не осознает и считает, что все происходит автономно, без его участия.
Симптомы панической атаки
Основной признак — твердая уверенность в скорой смерти. Ощущение сопровождается вегетативной активностью.
Во время панической атаки могут наблюдаться:
Часто паническую атаку путают с сердечным приступом. Здесь важно помнить про ряд нюансов. Например, боли при стенокардии описывают, как «жжение за грудиной». При вегетативном же кризе их может не быть — больные говорят о чувстве тревоги, ощущении, что сердце работает «неправильно», но истинных симптомов стенокардии не испытывают. Препараты, которые купируют кардиологические симптомы, не окажут никакого влияния на организм в случае панической атаки. Это эмоциональное, а не органическое нарушение, поэтому от него помогают седативные средства.
Причины панических атак
Формально причина панической атаки — испуг. Человек испытал напряжение в теле, непривычные переживания, превратно их интерпретировал и выдумал себе историю: поверил в катастрофу, ощутил близость конца собственной жизни. Баланс между симпатической и парасимпатической нервными системами сдвигается в сторону первой. Это значит, что возбуждение ускоряется и усиливается. По сути, паническая атака — это инстинкт человека, который сам себя напугал.
Согласно исследованиям Национального института психического здоровья США, предрасположенности к паническим атакам не существует [4]. Истинная причина ПА — общее тревожное состояние, которое может быть связано с различными обстоятельствами.
Факторы риска развития панических атак [5]:
Одно ясно точно: решающий показатель — общее психическое благополучие. Фобии, депрессия, обсессивно-компульсивные расстройства усугубляют и стимулируют приступы.
Как бороться с паническими атаками
Если вы заподозрили у себя тревожное расстройство, не откладывайте визит к врачу. На первом этапе необходимо провести полное обследование организма: получить консультацию кардиолога, невролога, оценить все клинические индексы крови, уровень гормонов, пройти ультразвуковую диагностику. Если на этой стадии выявлены отклонения от нормы, то пациент направляется к профильному специалисту для подбора терапии. Нередко за проявления тревожного расстройства могут быть приняты симптомы анемии. Эмоциональный дисбаланс при восполнении дефицита железа сойдет на нет.
В случае когда соматические заболевания не выявлены, в дело вступают психотерапевты и психологи. Их цель — научить пациента верно реагировать на жизненные обстоятельства.
Этапы терапии панических атак:
Как правило, успокоительные препараты требуются только в самом начале либо в особо тяжелых случаях. Длительность терапии зависит от конкретного случая, она занимает от нескольких месяцев до года.
Панические атаки после коронавируса
Сама инфекция не провоцирует тревожно-невротическое расстройство. Оно возникает как следствие напряженной социальной и психологической обстановки: ограничений, рассказов о последствиях перенесенной болезни. В таких условиях критическое мышление не справляется с нарастающим беспокойством, не способно сдерживать его. Рождаются парадоксальные страхи: люди боятся заболеть повторно, настороженно относятся к рядовым функциям организма. Сердцебиение после физической нагрузки, насморк или чихание вызывают недоверие, подозрение, что за ними стоит нечто большее.
Тактика лечения таких пациентов стандартна: этиология любых панических атак одинакова.
Что делать при панической атаке
Справиться с панической атакой помогут следующие действия:
Если паническая атака случилась у кого-то другого, попытайтесь его отвлечь и занять. Заставьте человека двигаться, угостите чем-нибудь или дайте сладкий чай. Помочь выйти из приступа могут логические задачи и даже просто повторение таблицы умножения.
Вакуумный поезд Hyperloop: что это такое и как он работает
Hyperloop: от Альфреда Бича до Илона Маска
История Hyperloop началась в 2013 году, когда руководитель компании Tesla Илон Маск предложил футуристическую транспортную систему, которая, по мнению предпринимателя, станет заменой устаревшей идеи о скоростных поездах.
Проект Hyperloop Илона Маска — это сверхскоростная транспортная система, которая представляет из себя «парящие» капсулы на магнитной тяге. Соединенные между собой, капсулы на огромной скорости перемещаются в вакуумной трубе, что позволяет преодолевать расстояние в 1 200 км всего за один час.
Впрочем, еще за несколько веков до Маска что-то похожее уже пытались сделать инженеры и изобретатели. К концепции, которая лежит в основе Hyperloop, ученые-физики приблизились в конце XVII века, создав первый искусственный вакуум, позже ставший основой для идеи подземных систем скоростного транспорта, вроде метро — Beach Pneumatic Transit (названа в честь изобретателя Альфреда Бича). Ее суть заключалась в том, чтобы поместить пассажиров в вагоны, которые бы перемещались по тоннелю-трубе за счет потока воздуха, создаваемого гигантскими вентиляторами. Другой ученый — Роберт Годдард — в начале XX века задумался о вакуумных поездах.
Рассуждал о новых способах передвижения и британский инженер Изамбард Брюнель. Именно он стал ближе всех к будущей сверхскоростной транспортной системе Илона Маска. В 1845 году Брюнель предложил построить на юго-западе Англии трубу, которая бы помогала разгонять поезда до фантастической тогда скорости в 110 км/ч. Однако реализовать проект в то время оказалось невозможным из-за отсутствия необходимых материалов.
В опубликованной Маском альфа-концепции Hyperloop движение капсул по трубе осуществляется благодаря линейному магнитному ускорению. Проще говоря, сравнить предложенную предпринимателем систему можно с поездами, управляемыми силой электромагнитного поля — маглев (сокращение от «магнитной левитации»). Первый коммерческий маглев появился в 1984 году в британском Бирмингеме. Он соединял международный аэропорт Бирмингема с одной из станций города.
Поиски инженеров и ученых прошлого послужили базой для разработки футуристической модели нового средства передвижения, которое могло бы за считанные минуты преодолевать большие расстояния, опережая все известные виды транспорта. Так появилась концепция Hyperloop.
Идеальная современная транспортная модель, по мнению Илона Маска, не только обеспечивает высокую скорость передвижения и безопасность, но также является экологичной и недорогой альтернативой уже существующим способам передвижения (машинам, самолетам, кораблям) и не мешает другому транспорту на этом же маршруте.
Hyperloop и волонтеры: кто реализует технологии
После публикации своей идеи Илон Маск решил не патентовать проект, а предоставить возможность участвовать в разработке Hyperloop любому желающему. Так появились компании Virgin Hyperloop и Hyperloop Transportation Technologies.
Virgin Hyperloop — американская технологическая компания, ставящая своей целью превращение идеи Маска в успешный коммерческий продукт. Компания занимается привлечением инвесторов для строительства магнитных транспортных путей и уже провела успешные испытания прототипа поезда будущего.
До 2017 года и ребрендинга (совместно с инвестиционным конгломератом Ричарда Брэнсона Virgin Group) компания называлась Hyperloop One. В совет директоров Virgin Hyperloop входят люди, работавшие вместе с Маском над проектами SpaceX, Tesla и PayPal.
Hyperloop Transportation Technologies — компания, объединяющая более 800 разработчиков с пяти континентов. Для всех энтузиастов, которые согласились воплотить идею Илона Маска в реальность, работа с Hyperloop Transportation Technologies — это неоплачиваемый фриланс с перспективой в будущем получить долю от прибыли компании.
Многие из тех, кто развивает концепцию Маска, параллельно работают в крупных корпорациях, вроде Boeing, Yahoo! и даже NASA. Процесс разработки технологии проходит в маленьких группах, куда участников распределяют по их интересам и навыкам. Общение во время работы происходит преимущественно по электронной почте, но раз в неделю команды встречаются на онлайн-обсуждениях.
Hyperloop: как он работает?
Hyperloop представляет собой цепочку капсул, напоминающих герметичные контейнеры. Капсулы перемещаются по трубе в почти полном вакууме — давление в ней равняется одной тысячной нормального атмосферного давления. Эта труба обеспечивает снижение уровня сопротивления воздуха, что позволяет Hyperloop достигать высоких скоростей.
Процесс движения Hyperloop можно разделить на три этапа:
Чтобы снизить стоимость и количество потребляемой энергии, разработчики пытались уйти от магнитной левитации и придумали иной способ передвижения кабин — за счет воздушной подушки. Чтобы упростить понимание того, как работает система, ученые сравнили перемещение капсул с движением шайбы по столу для аэрохоккея. Единственное отличие заключалось в том, что капсулы бы не плавали по воздушной поверхности, а перемещались по ней за счет электромагнитных импульсов на солнечной энергии. Но от этой идеи пришлось отказаться из-за потенциальных рисков потери управления, и разработчики вернулись к использованию магнитной левитации.
Hyperloop: что с ним не так?
Некоторые исследователи, в частности бывший химик Корнельского университета Фил Мейсон, который снимает образовательные видео о науке, рассказывали про недостатки концепции Илона Маска. В одном из роликов на YouTube Мейсон образно объяснил, как система Hyperloop может в случае незначительной поломки превратиться в «путешествие в стволе пистолета со скоростью пули» и привести к смерти всех пассажиров. Для того, чтобы наглядно продемонстрировать эту угрозу, ученый создал модель транспорта из стеклянной трубочки с выкаченным из нее воздухом и металлического шара. Эксперимент Мейсона показал, что даже небольшое разрушение отдельной капсулы может привести к разгерметизации, которая катастрофически изменит давление во всем поезде, сделав его неуправляемой пулей: Hyperloop достигнет такой скорости, что в случае аварии у пассажиров не будет шанса выжить.
С технической точки зрения некоторые исследователи оспаривают и потенциальную скорость Hyperloop. Эксперты считают, что скорость в 1 220 км/час может вызвать у пассажиров неприятные и пугающие ощущения. Тем не менее, первый пассажирский тест прототипа Hyperloop показал, что система безопасна.
На самом деле нельзя точно сказать, во сколько обойдется создание системы Hyperloop: цена будет разная для разных маршрутов из-за особенностей местности.
Hyperloop и пассажиры
До того как пригласить первых пассажиров в путешествие на поезде будущего, компания Hyperloop One провела около 400 тестов в пустыне Невада, недалеко от Лас-Вегаса. Люди на борту футуристического транспорта совершили поездку только в ноябре 2020 года, спустя семь лет после того, как Илон Маск рассказал миру о своей идее.
Первыми пассажирами прототипа Hyperloop — капсулы «Пегас» — стали сооснователь Virgin Hyperloop Джош Гигель и директор по качеству обслуживания пассажиров Сара Лучьян. Капсула с пассажирами за 15 секунд преодолела расстояние в 500 м на скорости 160 км/ч.
Тест с пассажирами вызвал много критики в интернете. Люди начали рассуждать об инновационности Hyperloop и магнитной левитации (маглев), которая позволяет транспорту перемещаться в тоннеле. Один из пользователей даже назвал систему Маска «самой ужасной высокоскоростной железной дорогой в мире», сравнив развитие Hyperloop с запуском в Англии парового локомотива Mallard, еще в 1938 году достигшего скорости 203 км/ч. Некоторые вспомнили мировой рекорд японского маглев, который в 2016 году разогнался до скорости в 603 км/ч. А первые поезда, работающие по этой системе, могли перевозить сотни пассажиров на скорости 482 км/ч уже в 1970-е. То есть, как говорят критики концепции Маска, Hyperloop — это вовсе не инновация.
Тем не менее, по мнению разработчиков, Hyperloop не стоит сравнивать ни с поездом, ни самолетом, ни с лодкой, потому что это в принципе новый вид транспорта, отличный от других средств передвижения, к которым привыкли люди. Конечно, нельзя построить что-то новое, не опираясь на изобретения прошлого. Важно только учесть все недостатки уже существующей системы и попытаться их преодолеть.
В России создадут единую систему аренды жилья. Что это значит
Минстрой разработал законопроект о создании государственной информационной системы (ГИС), в которой арендодатели должны регистрировать все договоры по сдаче внаем квартир, апартаментов и машино-мест. Сейчас документ находится на этапе разработки и проходит согласование c органами власти, а к весенней сессии будет внесен на обсуждение в Госдуму, рассказали «РБК-Недвижимости» в пресс-службе министерства.
Новый сервис и штрафы
Согласно документу, собственники недвижимости должны будут в течение 30 дней с момента заключения договоров или внесения в них изменений размещать информацию в новой системе. Законопроект предусматривает штрафы за проведение расчетов квартиросъемщиков и владельцев недвижимости вне информсистемы: для физлиц — от 500 до 2,5 тыс. руб., для юрлиц — от 5 тыс. до 10 тыс. руб.
ГИС будет на 100% принадлежать государству, однако для создания и эксплуатации системы планируется привлечь частного инвестора. Оператором системы будет Минстрой России. «Проект нацелен на защиту интересов граждан за счет создания прозрачных и понятных условий для заключения договоров аренды, а также введения удобных механизмов взаимодействия сторон с применением современных цифровых технологий», — пояснили в преcс-службе министерства.
Игроки рынка скептически отнеслись к новой системе
Реализовать новую систему будет очень сложно, считает и. о. директора по GR сервиса объявлений ЦИАН Михаил Рыженков. По его словам, у концессионера должна быть высокая ИТ-экспертиза для вывода такого решения на рынок.
«В случае некачественной реализации информационной системы граждане столкнутся с проблемами при регистрации договоров аренды, что в сочетании с административными штрафами для граждан может привести к росту недовольства населения. Все это может негативно сказаться на опыте пользователя, затруднить сдачу в аренду квартиры и повысить стоимость аренды, что будет стимулировать граждан переходить в серую зону. Поэтому мы видим риск, что предложенное регулирование не только не обелит рынок аренды, а наоборот, увеличит теневой сектор», — отметил Рыженков.
Рынок недвижимости только начал в последние годы выходить из серой зоны и переходить на легальные цифровые платформы, однако инициатива Минстроя откатит все эти усилия назад, согласились с экспертом ЦИАН аналитики сервиса «Авито Недвижимости». По их мнению, это повлечет общую деградацию рынка недвижимости, сокращение налоговых платежей, снижение доверия к институту самозанятых и рост недовольства граждан.
В зависимости от реализации нового сервиса возможно снижение рисков для квартиросъемщиков и арендодателей на предмет оплаты аренды. «Расчеты через онлайн-приложение позволят сохранить историю платежей и предъявлять как доказательство в случае спорных ситуаций. Что касается системы контроля, важно не переусердствовать с требованиями и штрафными санкциями к гражданам, чтобы не вызвать обратного эффекта и люди не стали еще больше скрывать факт сдачи жилья», — считает директор офиса продаж вторичной недвижимости Est-a-Tet Юлия Дымова.
Важно будет обеспечить доступность ресурса для всех категорий граждан и предоставить подробную инструкцию по ее использованию, отметила Дымова. Она подчеркнула, что люди пожилого возраста не всегда могут оперативно разобраться в предлагаемых новшествах, им важно получить пошаговую инструкцию.
В «Яндекс.Недвижимости» видят риски монополизации рынка аренды из-за внедрения информационной системы ГИС. Участников рынка не привлекали к обсуждению законопроекта, хотя, по мнению специалистов, «подобные нововведения необходимо открыто обсуждать с рынком», заявили эксперты сервиса.