В начале марта появилась новость о выделении финансирования на создание новой термоядерной установки — сверхпроводящего токамака SPARC. Проект получил 50 миллионов долларов от итальянского энергетического гиганта ENI. В масштабах работ по управляемому термоядерному синтезу это неплохие деньги — для сравнения годовой взнос США в международный проект установки ITER в 2018 году составляет около 65 миллионов долларов. О том, что это за новая установка и каковы её перспективы на N+1 рассказал Александр Войтюк: https://nplus1.ru/blog/2018/03/23/more-fusion-for-god-of-fusion

Поздравляю всех с днём космонавтики, и в связи с этим хочу добавить в вашу жизнь чуть больше космоса.

Я уже несколько раз упоминал, что помимо этого канала, я веду крупную группу по физике в контакте. Но кроме этого, я также являюсь редактором в одной из крупнейших в этой соцсети группы о космосе "Открытый космос". Её основал известный популяризатор космоса Виталий Егоров aka zelenyikot. И теперь эта группа выходит в телеграм. Здесь вы всегда найдёт самые свежие новости из мира космонавтики и астрономии, качественные тексты и яркие астрофотографии.

Так что всех призываю подписаться: https://news.1rj.ru/str/zelenyikotspace

Сегодня в космос отправится очередной спутник NASA — TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Он станет улучшенным аналогом «Кеплера» — будет искать экзопланеты транзитным методом.

Есть, правда, и отличия. Во-первых, TESS будет наблюдать за вдвое большим количеством звёзд — в списке его целей их 200 000. Во-вторых, он будет смотреть не в одну точку, как «Кеплер», а по практически всему небосводу. Ну и в-третьих, он будет следить за звёздами, который находятся значительно ближе — в сотнях световых лет от нас, а не в тысячах, как это было у «Кеплера».

От TESS следует ожидать открытия нескольких тысяч экзопланет, в том числе землеподобных в системах красных и жёлтых карликов — наиболее вероятных претендентов на поиск жизни за пределами Солнечной системы. Предполагается, что в дальнейшем открытые TESS экзопланеты будут исследованы инфракрасным космическим телескопом «Джеймс Уэбб», запуск которого недавно был перенесён на май 2020 года. Он сможет определить состав планетных атмосфер.

Запуск TESS назначен на 1:32 ночи по московскому времени. На орбиту его выведет ракета Falcon 9 компании Илона Маска SpaceX. Следить за приготовлениями можно будет начиная с часа ночи здесь — https://www.nasa.gov/nasalive

Выглядит TESS приблизительно вот так

С задержкой на пару дней, но SpaceX всё-таки запустила аппарат NASA TESS, предназначенный для открытия и исследования экзопланет. TESS должен заменить легендарного «Кеплера», который через полгода закончит свою работу после того, как закончится топливо на борту.

TESS по своим возможностям выглядит довольно скромно. Количество экзопланет, которые он сможет открыть и исследовать, если и будет больше, чем у «Кеплера», то незначительно, и о каких-то супервозможностях по обнаружению суперземель в зоне обитаемости речь, в общем-то, не идёт.

Вообще, если посмотреть, то в 2010-х годах у НАСА вообще не было каких-то суперкрупных миссий, да и в целом миссий было немного. В 2011 году полетел Juno, да в том же году запустили Curiosity — с опозданием, правда, на два или три года от плана. Вот и всё что навскидку можно вспомнить. Для сравнения в 2000-е в космос отправились Opportunity, Messenger, Rosetta/Philae, Deep Impact, New Horizons, Dawn. Говорят, это потому, что всё 10-летие большую часть бюджета съедал James Webb — космический телескоп стоимостью почти в 10 млрд. долларов, который должен был полететь в этом году, но дважды откладывался, и сейчас запуск назначен на май 2020 года.

Что ж, будем надеяться, «Джеймс Уэбб» нас не разочарует, а в 2020-е годы NASA увеличит частоту запуска крутых миссий.

Что касается экзопланет, то помимо Уэбба, который тоже будет заниматься их изучением, в 2019 году должна отправиться в космос европейская миссия CHEOPS. Это совсем недорогой проект — стоимостью около 50 млн — должен будет измерить радиусы тех экзопланет, которые были найдены методом Доплера с земных телескопов и для которых уже известна масса, но неизвестны размеры.

Крутой текст от физика-теоретика Михаила Столповского о том, какую форму имеет чёрная дыра в момент, когда падающее на неё тело пересекает горизонт событий. В ней он, в частности, обсуждает очень важный вопрос: в чёрную дыру лучше падать вперёд головой или ногами? https://vk.com/@fiz_nev-kakova-forma-chernoi-dyry-v-tot-moment-kogda-padauschee-na-n

А ещё у меня важная информация для Екатеринбурга!

Сегодня в вашем замечательном городе стартует большой научно-популярный фестиваль Кстати. И я на нём буду выступать с лекцией о своей научной деятельности. Послушать можно завтра же в 15:30 в УрГМУ. Вход свободный.

Ну и вообще, на фестивале будет много всего крутого. Особо рекомендую Алексея Савватеева, который очень здорово рассказывает про математику, Ирину Якутенко, которая будет рассказывать про мозг и силу воли, и, конечно, Алексея Фёдорова, который расскажет про квантовые технологии (он сотрудник Российского квантового центра и, собственно, сам этими технологиями и занимается).

Полное расписание можно посмотреть здесь: https://itsae.timepad.ru/events/ Желательно пройти регистрацию, поскольку количество мест на площадках может быть ограничено.

Одним из наиболее амбициозных астрономических проектов, действующих сейчас, является телескоп Европейского космического агентства Gaia. Его задача - создать самую точную карту нашей Галактики.

Он должен измерить положение более миллиарда звёзд, и скорость нескольких миллионов из них. Для сравнения полное количество звёзд в Млечном пути оценивается в 300 млрд.

На этой неделе проект Gaia сделал второй релиз собранных данных. В него вошли 1,7 млрд звёзд, для 1,3 млрд из которых измерен параллакс (и следовательно, расстояние до них), а у 7 миллионов дополнительно измерена и скорость радиального (то есть по направлению к нам или от нас) движения.

Все данные находятся в открытом доступе на сайте gea.esac.esa.int

В июле прошлого года в Китае был достроен самый большой в мире радиотелескоп со сплошной антенной FAST. Диаметр его антенны — порядка 500 метров (из которых единовременно может приниматься сигнал только с 300). Это приблизительно как 30 футбольных полей. Для его постройки даже пришлось переселить несколько тысяч человек.

Главная цель телескопа — радиопульсары. Первые он открыл ещё в августе, а сейчас ему удалось засечь свой первый миллисекундный пульсар, то есть пульсар, у которого длительность импульса составляет всего несколько миллисекунд. Это редкие и сложные для обнаружения объекты. На данный момент их обнаружено всего лишь около 300.

Замечательным является то, что этот пульсар удалось связать с источником гамма-излучения, который был обнаружен телескопом Fermi. Собственно, считается, что пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с огромным магнитным полем, наклонённым к оси вращения. Такие объекты должны излучать в широком диапазоне частот, в том числе в радио- и гамма-диапазонах.

Я уже как-то упоминал про проблему измерения времени жизни нейтрона: два типа экспериментов дают результаты, которые расходятся где-то на 9 секунд, при том что время полураспада около 15 минут. В основном все грешат на неучтённые систематические погрешности — сорри за каламбур — однако возможны и другие объяснения.

Например, в эту проблему может быть замешана тёмная материя. Если с небольшой вероятностью — около одного раза на сто случаев распада — нейтрон распадается не как обычно с испусканием электрона и нейтрино, а с испусканием частицы тёмной материи и, скажем, фотона, то это могло бы объяснить наблюдаемое различие в измерениях.

Во всяком случае, так считают два теоретика, опубликовавших недавно статью в журнале Physical Review Letters.

Подробнее про это написал здесь: https://zen.yandex.ru/media/physh/anomaliia-v-raspade-neitrona-vozmojno-obiasniaetsia-temnoi-materiei-5af59138ad0f22371b45595d

Гипотетические частицы тёмного вещества можно искать многими способами. Один из них — поиск следов их аннигиляции в космосе. От аннигилирующих частиц должны приходить гамма-фотоны с энергией, равной энергии покоя этих частиц, то есть на спектре гамма-излучения должен присутствовать пик.

Подобными поисками занимаются на космическом телескопе «Ферми», а также на нескольких наземных телескопах, одним из крупнейших среди которых является H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) — комплекс из пяти черенковских телескопов, расположенных в Намибии.

Недавно учёные, работающие на этом комплексе, опубликовали статью с отчётом о поиске аннигиляции вимпов за 2004—2014 годы. Признаков аннигиляции не нашли, но зато наложили самые жёсткие ограничение на её вероятность для частиц с массой от 300 ГэВ до 70 ТэВ.

Подробности: http://bit.ly/hess-no-signal

Недавно запущенный телескоп TESS прислал свой первый тестовый снимок. Подробнее: bit.ly/tess-first

Помните историю про якобы нарушающий закон сохранения импульса двигатель EmDrive? Своё мнение о нём я оставил тут: https://news.1rj.ru/str/physh/104

А сейчас появилась новая работа, в которой утверждается, что эффект действительно есть, но связан не с мифическим взаимодействием «ведра» с нулевыми колебаниями вакуума, а с неучтённым взаимодействием токов, текущих в магнетроне, с магнитным полем Земли. Взаимодействие слабое, поэтому и тяга небольшая. А в космосе будет ещё сильно меньше, так что вряд ли получится использовать её для полёта к другим планетам, а тем более звёздам.

Подробности в N+1: bit.ly/no-emdrive

А ещё учёным удалось измерить давление внутри протона. Получилось много. Очень много. Даже больше, чем в недрах нейтронных звёзд. 10³⁵ паскалей, если быть точным.

Объяснение сложного метода, как они это сделали, можно попробовать почитать в N+1: bit.ly/inside-proton-presure

Это просто красивое видео. Снятое, правда, для научных целей. Физики с его помощью разбирались, как капля распадается на брызги. Подробнее можно почитать у N+1: bit.ly/drop-slash

На N+1 перевод забавной статьи, в которой разбирается, можно ли создать бластер наподобии того, которым пользуется Хан Соло: http://bit.ly/solo-blaster

Спойлер: ну почти.

На ВДНХ открылся павильон Космос. Очень советую посетить! Много моделей в натуральную величину, лунный грунт, Луноход на платформе и первый советский марсоходик. Гагаринский корабль временно тоже тут

Гостелерадиофонд выложил советские фильмы про космос в открытый доступ

Все фильмы собраны в плейлисты по астрономии и космонавтике. Как же круто рассказывали про космос на советском телевидении: объясняли доходчиво с примерами, а чего стоит попытка показать космос без компьютерной графики с помощью иных средств визуализации.

В общем, смотрите сами:

Плейлист по астрономии: https://www.youtube.com/watch?v=htDGDkZSqIw&list=PL40OiiJw6-gelAi4FXRce2Fd33eTxwb17

по космонавтике: https://www.youtube.com/watch?v=u5UoTLKi-qM&list=PL40OiiJw6-gdvzcyACmaiBfKmwjP-_Fm1

В конце прошлого года, когда я писал про 50-кубитный компьютер от IBM, я упоминал, что они не просто делают квантовые компьютеры, но и предоставляют к ним удалённый доступ через интернет. Этим, конечно же, пытаются пользоваться многие учёные. Тем не менее случаев, когда из этого получилось что-то толковое известно не очень много. Тем ценее любой новый результат, полученный при помощи такого квантового компьютера в облаке.

Собственно, недавно в журнале Physical Review Letters вышла статья, в которой авторы утверждают, что им удалось таким методом рассчитать энергию связи протона и нейтрона в ядре дейтерия. Это задача, для которой давно известен правильный ответ, поэтому новизна здесь только в использовании облачных квантовых вычислений.

Кстати, в своей работе авторы использовали компьютер не только IBM, но и ещё одной фирмы — Rigetti. Оба из них, правда, были относительно небольшими — состоящими всего из двух и трёх кубитов.

Подробности и краткое описание, как собственно пишутся программы для квантовых компьютеров, в моей заметке: bit.ly/cloud-quantum-computing

После открытия бозона Хиггса Большой адронный коллайдер принялся за поиски Новой физики — явлений, выходящих за пределы Стандартной модели элементарных частиц. Однако в этой области открытий пока нет. И хотя не все данные ещё обработаны, а в 2020-е годы планирует сделать апгрейд и в десятки раз увеличить светимость коллайдера, велика вероятность, что их и не будет.

Что делать? Можно было бы построить ещё больший коллайдер, но это безумно дорого. И даже электрон-позитронный коллайдер ILC в прошлом году решено сократить в два раза.

Но возможно Новая физика скрывается не в больших энергиях. Во многих теориях присутствует относительно лёгкие частицы, которые, однако, чрезвычайно слабо взаимодействуют с обычным веществом. Настолько слабо, что на Большом адронном коллайдере вероятность их рождения равна нулю, хотя энергии там более чем достаточно.

Такие частицы можно искать в экспериментах другого типа, в которых ставка делается ни столько на энергию частиц, сколько на их количество. Например, можно задействовать ускоритель SPS, который сейчас является предварительным ускорителем для LHC. Энергия протонов в нём всего 400 ГэВ — в 15 раз меньше, чем на LHC. Но поставляет он их для Большого адронного коллайдера всего лишь раз в 15 часов!

То есть в течение 15 часов в LHC крутятся одни и те же протоны, постепенно сталкиваясь друг с другом, а SPS всё это время крутит следующий пучок впустую.

На самом деле, эти протоны из SPS, конечно, давно используют для разных экспериментов. Например, в знаменитом OPERA, в котором ошибочно измерили сверхсветовые нейтрино.

В общем, сейчас протонные пучки из SPS предложили использовать для поиска частиц тёмной материи и вообще Новой физики. Новый эксперимент называется SHiP (Search for Hidden Particles), возглавляет его выходец из России Андрей Голутвин, а в проекте принимают активное участие российские институты и университеты, и даже Яндекс.

Об этом интересном эксперименте мой свежий большой текст в N+1: bit.ly/ship-nplus1