Я б в метеорологи пошел…

В сентябре, после годичного бета-тестирования, состоялся запуск нового большого проекта распределенных вычислений ClimatePrediction.net. Организованный британскими учеными, он ставит целью уточнение возможных климатических изменений на Земле в течение ближайшей полусотни лет.

ClimatePrediction.net использует сложную математическую модель, в которой атмосфера и гидросфера планеты разбиты на многослойные сегменты площадью в сотни квадратных километров. Слегка варьируя физические условия (например, содержание в воздухе углекислого газа, облачность и т. п.), модель обсчитывают, получая в результате некоторый прогноз долговременных климатических изменений в разных районах мира.

По словам организаторов проекта, даже с применением суперкомпьютеров обсчитать за приемлемое время необходимое число моделей было бы нереально — что и навело на мысль привлечь к расчетам энтузиастов. Участвовать в ClimatePrediction может каждый: для этого достаточно скачать с официального сайта проекта (climateprediction.net) программу-клиент (пока только под Windows, к зиме появится Linux-версия, позже — вариант для Mac OS) и получить набор исходных данных. Все расчеты программа, естественно, делает сама, отправляя результаты на центральный сервер через Интернет. Участникам отведена роль пассивных наблюдателей (программа-клиент демонстрирует ход работы на экране), но желающие могут углубить свои знания в метеорологии, сравнивая и обсуждая результаты моделирования на специально созданном веб-форуме.

Конечные результаты эксперимента, которые планируется обработать к 2007 году, будут использованы Межгосударственной комиссией по оценке глобальных климатических перемен (IPCC) и пригодятся метеорологам при составлении текущих прогнозов погоды. — Е.З.

Один в поле воин

В Калифорнийском технологическом институте в Пасадене экспериментально реализован удивительный лазер на единственном атоме. Малыш принципиально отличается от обычных лазеров и обладает рядом уникальных свойств, что сделает его незаменимым при работе с квантовой информацией.

По мере миниатюризации электронных устройств, таких как транзисторы или лазеры, все более заметными становятся так называемые квантовые флуктуации, которые являются прямым следствием квантового соотношения неопределенностей Гейзенберга. На практике это приводит к возникновению принципиально неустранимых шумов и нестабильностей, ограничивающих возможности миниатюризации традиционных устройств. Тем более удивительны свойства одноатомного лазера, излучение которого оказалось даже более упорядоченным, нежели у обычных квантовых генераторов.

Любой лазер состоит из накачиваемой внешним источником энергии излучающей среды и оптического резонатора, например из двух полупрозрачных зеркал. Резонатор задает длину волны, на которой вынужденно излучают слабо связанные друг с другом возбужденные атомы среды. Лазерная генерация начинается, когда энергия накачки превысит потери в зеркалах и на спонтанное излучение атомов. В обычном лазерном луче тем больше шума, чем меньше возбужденных атомов.

В новом лазере охлажденный до температуры два милликельвина атом цезия помещается в миниатюрный оптический резонатор между двумя зеркалами и удерживается там лазерной ловушкой. Накачка осуществляется сразу двумя лазерами так, чтобы случайно не «вытолкнуть» атом. Резонатор настолько мал, что одного фотона достаточно, чтобы стимулировать вынужденное лазерное излучение пойманного атома. Устройство способно излучать фотоны один за другим с частотой до сотни килогерц.

Одноатомный лазер пока что способен работать лишь в течении десятых долей секунды (после чего выходит из строя), но зато у него отсутствует порог генерации и количество излучаемых фотонов гораздо более предсказуемо, чем у обычного лазера. Другими словами, одноатомный лазер значительно меньше шумит, а оптические свойства его луча почти идеальны. Хотя до практических приложений новинки еще далеко, свойства излучения одноатомного лазера делают его прекрасным источником для передачи квантовой информации в защищенных оптических линиях связи и в квантовых компьютерах. — Г.А.

10 секунд смерти

Группа астрофизиков и палеонтологов из Канзасского университета в Лоуренсе и Годдардского аэрокосмического центра NASA нашла подтверждение высказанной два года назад неординарной гипотезе о космических причинах периодического вымирания большей части живых организмов на Земле.

По крайней мере, пять раз в истории нашей планеты происходили катастрофы, приводившие к резкому изменению климата и вымиранию многих видов. Интерес к этим событиям постоянно растет, особенно в связи с сегодняшними экологическими проблемами и возможным глобальным потеплением. Несмотря на большое количество гипотез, о причинах палеокатастроф пока нет единого мнения.

Астрофизики регулярно регистрируют длящиеся порядка десяти секунд мощнейшие вспышки гамма-излучения, приходящие с окраин Вселенной. И хотя их источник точно неизвестен, предполагают, что они возникают в момент превращения в черную дыру большой старой звезды с выгоревшим ядерным топливом. Если подобное событие произойдет гораздо ближе — в пределах нашей галактики, то, согласно оценкам, такая вспышка вполне может стать гибельной для земных организмов.

Гамма-кванты, поглощаясь атмосферой, будут разрывать молекулы кислорода и азота. Это приведет к образованию оксидов азота, которые разрушат озоновый слой и поглотят до половины видимого солнечного излучения. В течение года, пока озоновый слой не восстановится, живые организмы под действием солнечного ультрафиолета погибнут, а глобальное похолодание приведет к наступлению ледникового периода. Причем обитатели суши, мелководья и верхнего слоя океана пострадают гораздо сильнее, нежели глубоководные жители, которых надежно защищают от ультрафиолета несколько десятков метров воды. Данные раскопок свидетельствуют, что 443 миллиона лет назад в позднем ордовике произошло нечто похожее.

Большинство специалистов с интересом, но и с изрядной долей скепсиса относятся к гамма-гипотезе, однако все согласны, что имеет смысл провести дополнительные исследования для ее проверки. — Г.А.

Скажи мне, как ты спишь, и я скажу тебе…

Всем нам, скрывающим свою истинную натуру, — порядочным гражданам! — теперь придется «шифроваться» еще и ночью, во время сна. Благо мировая наука, финансируемая из наших же налоговых отчислений, и собравшая под своим крылом миллионы пытливых умов, бдит круглосуточно.

Очередной подкоп под пресловутую приватность совершил директор британской Службы консультирования по вопросам сна (www.neuronic.com/ sleep.htm), профессор Крис Идзиковский (Chris Idzikowski), который проанализировал шесть самых распространенных поз спящих людей и обнаружил, что каждая из них привязана к определенным чертам характера: «Когда мы бодрствуем, то отдаем себе отчет в языке жестов и контролируем его, но стоит прикорнуть, и вылезающее наружу подсознание сразу выдает истину. Самое же интересное, что поза, в которой мы спим, зачастую говорит о человеке прямо противоположное тому, что мы привыкли с ней ассоциировать».

Итак, поза «эмбриона» — привыкшие «придавить хорька» на боку, поджав ноги к животу, описываются в исследовании как внешне строгие люди, но чрезвычайно чувствительные внутренне: при встрече с незнакомым человеком они напряжены, но вскоре расслабляются. Это самая распространенная позиция: 41% из тысячи опрошенных спит именно так. Далее следует поза «бревна» (15% опрошенных): на боку, с руками, вытянутыми вдоль тела. В жизни такие «сони» — легкие на подъем, общительные люди, любящие быть в компании, доверяющие незнакомцам и зачастую весьма легковерные. Поза «мечтателя» (13%): спящие на боку, с вытянутыми перед собой руками — по большей части открытые люди, но могут быть подозрительны и даже циничны. Они нелегко принимают решения, однако, утвердившись однажды в своем мнении, вряд ли изменят его в дальнейшем. Спящие в позе «солдата» 8% респондентов (лежа на спине, руки вдоль тела) — это спокойные, сосредоточенные граждане, которые не любят суеты, беспокойства, суматохи и всегда предъявляют к себе и окружающим повышенные требования. В позе «убитого» (на животе, уткнувшись носом и вцепившись руками в подушку) спят 7% опрошенных: весьма коммуникабельные, но хрупкие, часто нервические и ранимые, они не переносят критики и экстремальных ситуаций. «Морская звезда» (5%) лежит на спине, руки сверху на подушке. Из таких людей часто выходят верные друзья, они всегда готовы внимать окружающим и, если понадобится, — предложить помощь. Но в центре внимания они находиться не любят… Прочие же опрошенные сказали, что спят в самых разных позах, или не совсем уверены — в какой именно.

Любопытно, что, по мнению профессора Идзиковского, «поза «убитого» хороша для пищеварения, а вот «морская звезда» и «солдат» скорее приведут к храпу, да и попросту плохому сну». Исследование также показало, что люди, как правило, не меняют поз во время сна: только 5% опрошенных призналось, что вертятся в постели «пропеллером».
…Всем сладких снов! — Н.Д.