Sierpień 2015

Fizycy przeprowadzili pierwszy bezbłędny test Bella

Na holenderskim Uniwersytecie Technicznym w Delft przeprowadzono eksperyment określany jako przełomowy, który może ostatecznie wykazać że Albert Einstein jednak mylił się w kwestii splątania kwantowego. Ten niemiecki fizyk określał to zjawisko jako "upiorne działanie na odległość" i zaproponował teorię zmiennych ukrytych która stwierdza, że pewnych przyczyn powstawania zjawisk fizycznych po prostu nie da się opisać przy pomocy mechaniki kwantowej. Fizycy uważają jednak, że Einstein mógłby zmienić zdanie, gdyby dożył dzisiejszych czasów.

 

Według mechaniki kwantowej, cząsteczki mogą być ze sobą powiązane bez względu na to jak daleko znajdują się od siebie. Gdy jedna z nich zmieni np. swój stan, wszystkie splątane z nią cząstki natychmiast reagują a ich stan również się zmienia. Splątanie kwantowe to bardzo zagadkowe zjawisko, więc nie powinno dziwić, że zostało ono określone jako "upiorne". Jest ono po prostu niezrozumiałe.

 

W latach 60. irlandzki fizyk John Bell zaproponował test, który pozwoliłby rozróżnić to o czym mówił Einstein, czyli ukryte zmienne, od interpretacji mechaniki kwantowej. Bell obliczył, że ukryte zmienne mogą wyjaśnić korelacje ale tylko do pewnego limitu. Gdy zostanie on przekroczony, teoria Einsteina musiałaby być błędna.

John Bell - źródło: CERN

Pierwszy eksperyment Bella został przeprowadzony w 1981 roku przez zespół Alaina Aspecta z Instytutu Optyki w Palaiseau we Francji, a później realizowano kolejne. Każdy z nich przekonywał naukowców do splątania kwantowego, ale jednocześnie każdy test zawierał pewne luki, których nie można było tak po prostu zignorować. Wspomniany zespół uczonych wykorzystał w swoim doświadczeniu splątane fotony, które jednak prowadziły do tzw. błędu detekcji - polegał on na tym, że części fotonów (czasem nawet 80% z nich) nie udało się wykryć. Osiągnięte w ten sposób rezultaty przypisywano całemu zestawowi fotonów.

 

Fizycy w swoich badaniach korzystali również z atomów, które były łatwiejsze w wykrywaniu. Co prawda pozwoliło to uniknąć błędu detekcji ale oddzielenie od siebie odległych atomów bez niszczenia ich splątania okazało się bardzo trudne, co prowadziło do tzw. błędu komunikacji - gdy splątane atomy były zbyt blisko siebie, dokonywane pomiary na jednym z nich mogły mieć wpływ na inne atomy bez przekraczania prędkości światła.

Najnowszy eksperyment został przeprowadzony na Uniwersytecie Technicznym w Delft a jak twierdzi Ronald Hanson, on i jego zespół poradzili sobie z błędem detekcji oraz komunikacji. Jest to zatem pierwszy bezbłędnie przeprowadzony eksperyment Bella. W tym doświadczeniu zastosowano specjalną technikę zamiany splątania, która pozwoliła użyć zarówno cząsteczek światła jak i materii.

 

W dwóch osobnych laboratoriach na terytorium placówki, które znajdują się w odległości 1,3 kilometra, umieszczono kryształy diamentu a w nich elektrony. Każdy z elektronów został indywidualnie splątany z fotonem, a następnie fotony te przesłano do innej wspólnej lokalizacji, gdzie doszło do ich splątania. W ten sposób udało się również powiązać elektrony. W przeciągu 9 dni, zespół naukowców zdołał stworzyć 245 par splątanych ze sobą elektronów - pozwoliło to przekroczyć wspomniany wcześniej limit Bella, co sugeruje, że teoria ukrytych zmiennych Einsteina jest błędna. Przeprowadzenie eksperymentu w dwóch laboratoriach z udziałem elektronów przy zachowaniu tak dużej odległości pozwoliło uniknąć błędów detekcji i komunikacji.

 

Doświadczenie to zostało przyjęte bardzo pozytywnie przez wielu naukowców. Matthew Leifer, fizyk kwantowy z kanadyjskiego Perimeter Institute uważa, że autorzy tego badania oraz poprzednich eksperymentów mogą za swoją pracę otrzymać nawet nagrodę Nobla. Praca Ronalda Hansona i jego zespołu jest obecnie poddawana ocenie. Leifer powiedział również, że bezbłędnie wykonany test Bella ma ogromne znaczenie dla kwantowej kryptografii, która uniemożliwi przyszłym hakerom podsłuchiwanie komunikacji w sieci.

 

 

Źródła:

http://arxiv.org/abs/1508.05949

http://www.nature.com/news/quantum-spookiness-passes-toughest-test-yet-1.18255

Dodaj komentarz

loading...

Zmarł Oliver Sacks, wybitny neurolog i psychiatra

Media podały dziś informację o śmierci Olivera Sacksa, brytyjskiego neurologa oraz autora wielu książek popularnonaukowych. Przyczyną śmierci był nowotwór. Mężczyzna zmarł w swoim domu w Nowym Jorku w wieku 82 lat.

 

Oliver Sacks urodził się w Londynie w 1933 roku, lecz potem mieszkał w Stanach Zjednoczonych. Był profesorem neurologii w New York University School of Medicine a w latach 2007-2012 profesorem neurologii i psychiatrii w Columbia University. Był również autorem wielu bestsellerów - wymienić warto książkę "Awakenings" ("Przebudzenia") z 1973 roku, na podstawie której nakręcono film pod tym samym tytułem; "The Man Who Mistook His Wife for a Hat" z 1985 roku (w Polsce jako: "Mężczyzna, który pomylił swoją żonę z kapeluszem") oraz "Musicophilia: Tales of Music and the Brain" z 2007 roku (w Polsce jako: "Muzykofilia: Opowieści o muzyce i mózgu").

 

Niemal dekadę temu u mężczyzny zdiagnozowano czerniaka siatkówki. W wyniku zabiegu stracił wzrok w prawym oku i uważano, że nowotwór został ostatecznie pokonany. Niestety na początku 2015 roku Sacks dowiedział się, że ma przerzuty do wątroby i wiedział że już powoli umiera. Wbrew powszechnym spekulacjom medialnym, Sacks zdołał przeżyć kolejne miesiące i dotrwał nawet do urodzin, które obchodził 9 lipca. Mężczyzna zostanie zapamiętany jako wybitny neurolog i psychiatra, który od zawsze interesował się chorobami układu nerwowego człowieka, co też zostało opisane w jego książkach.

 

 

Źródło: http://www.nytimes.com/2015/08/31/science/oliver-sacks-dies-at-82-neurologist-and-author-explored-the-brains-quirks.html?_r=0

Dodaj komentarz

loading...

Naukowcy stworzyli ulepszone okna fotowoltaiczne

Najnowsze okna fotowoltaiczne, czyli połączenie paneli słonecznych i szyb, pozwalają na gromadzenie energii elektrycznej w zupełnie nowy sposób. Nasze okna mogą funkcjonować niczym przeźroczyste ogniwa fotowoltaiczne, które wciąż będą przepuszczać duże ilości światła do naszego mieszkania.

 

W zeszłym roku naukowcy z amerykańskiego Los Alamos National Laboratory i włoskiego University of Milano-Bicocca opracowali ogniwo fotowoltaiczne, tzw. luminescencyjny koncentrator energii promieniowania słonecznego (LSC), który został wyposażony w specjalne kropki kwantowe (zdjęcie na górze). To właśnie dzięki nim możliwe jest pochłanianie światła słonecznego.

 

Jednak wynalazek posiadał pewne wady - wspomniane kropki kwantowe powstały z toksycznych materiałów i absorbowały jedynie niewielką część światła słonecznego. Natomiast wykorzystane szkło akrylowe charakteryzowało się czerwono-żółtym kolorem, co nie sprawdziłoby się w środowisku mieszkalnym. W przeciągu ostatnich kilkunastu miesięcy specjaliści pracowali nad ulepszeniem swojego okna fotowoltaicznego.

 

Teraz technologia została wyposażona w nowe nietoksyczne kropki kwantowe, które składają się głównie z miedzi, indu, selenu i siarki. Wynalazek jest niemal przeźroczysty i choć pochłania światło z całego zakresu długości fali, przepuszczane światło posiada naturalny kolor.

 

Naukowcy zaznaczają, że ich okno fotowoltaiczne nie pojawi się jeszcze na rynku a dzięki ich pracy udało się rozwiązać jedynie niektóre największe problemy, związane z komercyjnym wdrożeniem tej technologii. Obecnie największą przeszkodą jest jej zbyt wysoka cena, która i tak jest nieco niższa od poprzedniej wersji. Należy również dodać, że nowe okna fotowoltaiczne posiadają wydajność na poziomie 3,2%.

 

 

Źródła:

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.178.html

https://www.lanl.gov/discover/news-release-archive/2015/August/08.24-capture-sunlight-with-window.php

Dodaj komentarz

loading...

Najpotężniejszy na świecie laser może przyczynić się do zbudowania sztucznego słońca, które zapewni nieograniczoną energię

Kilka tygodni temu powiadomiliśmy o tym, że japońscy naukowcy skonstruowali najpotężniejszy laser na świecie. Urządzenie ma zdolność do emitowania impulsów o mocy 2 petawatów (2x1015 wat). Trwają one trylionową część sekundy. Specjaliści mają nadzieję, że nowy laser może być krokiem ludzkości w kierunku budowy niewyczerpalnego źródła energii, a nawet kluczem do zrozumienia wszechświata.

 

Jednym z głównych celów najpotężniejszego lasera na świecie jest stworzenie niewyczerpalnego źródła energii. Japoński fizyk Hiroshi Azechi z Uniwersytetu w Osace, gdzie rozwinięto tę wyjątkową technologię, chce zbudować miniaturowe słońce i nauczyć się czerpać z niego więcej energii niż dostarczono do jego stworzenia. Pojawienie się najpotężniejszego lasera przybliża realizację tego celu.

LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment) - źródło: University of Osaka

Według danych opublikowanych przez japońskich naukowców, instalacja jest w stanie dać impuls o mocy dwóch bilionów watów. Jednak trwa to tylko jedną trylionową sekundy. Jest to i tak wynik dwa razy lepszy niż ten osiągnięty przez poprzedni najsilniejszy laser świata utworzony wcześniej w Teksasie (Texas Petawatt Laser). Instalacja nazywa się LFEX (Laser for Fast Ignition Experiment). Eksperymenty z nim prowadzone były od końca 2014 roku, aż w końcu w lipcu 2015 uzyskano oficjalne potwierdzenie rekordowego poziomu mocy lasera.

 

Eksperci twierdzą, że ​​dzięki pracy takiego lasera może się udać okiełznanie fuzji jądrowej co może dać początek technologii pozwalającej na stworzenie niewyczerpanych źródeł energii.. Stworzenie mini słońca nie tylko pomoże generować niewyczerpane ilości energii w warunkach laboratoryjnych, ale także przyczyni się do pogłębienia wiedzy z zakresu astrofizyki, na przykład budowy jądra Słońca czy planet.

 

 

Artykuł pochodzi z portalu: Zmianynaziemi.pl

Dodaj komentarz

loading...

W Japonii powstaje egzoszkielet rodem z filmu "Obcy"

Japońska korporacja paliwowa Mitsui wraz z firmą ActiveLink i Panasonic chcą stworzyć specjalny egzoszkielet z myślą o osobach pracujących fizycznie. Twórcy nowej technologii sami przyznali, że zostali zainspirowani filmem "Obcy".

 

Maszyna ma wyglądać i funkcjonować dokładnie tak jak ta, która pojawiła się we wspomnianym filmie sf. Ten ładowacz został wykorzystany przez główną bohaterkę filmu, Ellen Ripley, do walki z obcym. Egzoszkielet otrzymał nazwę Assist Suit AWN-03. Maszyna ta ma wspierać nogi i ochraniać plecy operatora. W obecnej wersji, przy pomocy sztucznych kończyn użytkownik może podnieść około 15 kilogramów bez większego wysiłku.

 

Oczywiście już dziś istnieją lepsze egzoszkielety, które pozwalają na podnoszenie o wiele cięższych obiektów. Dla porównania, wynalazek opracowany w zeszłym roku przez włoskich naukowców pozwala unieść nawet 50 kilogramów przy pomocy jednej ręki. Obecna wersja tej maszyny zapewne zostanie jeszcze poddana znacznym modyfikacjom ale ładowacz już dziś znalazł się w centrum zainteresowania niektórych japońskich firm. Twórcy uważają, że prace nad egzoszkieletem zakończą się w ciągu dwóch następnych lat i uda się sprzedać co najmniej tysiąc egzemplarzy w przeciagu 12 miesięcy.

 

 

Źródło: http://news.softpedia.com/news/japanese-oil-company-works-at-the-world-s-first-aliens-style-power-loader-489740.shtml

Dodaj komentarz

loading...

Boeing zaprezentował mobilną broń laserową

Korporacja Boeing zademonstrowała właśnie nową broń do walki z bezzałogowcami. Jest to przenośne działo laserowe, przeznaczone do niszczenia celów z bardzo dużej odległości. Urządzenie będzie mogło unieszkodliwiać drony wrogiego państwa, a nawet komercyjne wersje aparatów latających.

 

Demonstracja odbyła się w tym tygodniu w amerykańskim stanie Nowy Meksyk w parku przemysłowym. Spore znaczenie ma fakt, że nowa broń laserowa jest przenośna - można ją łatwo przetransportować i nie trzeba montować jej na pokładzie samochodu czy okrętu. Niestety nie jest ona jeszcze na tyle lekka aby mogła ją obsługiwać jedna osoba. Przy masie 300 kilogramów, urządzenie musi zostać rozmieszczone i przygotowane do działania przez kilka osób, co zajmuje około 15 minut.

Źródło: Boeing

Działo emituje wiązkę laserową niewidzialną dla ludzkiego oka o mocy 10 kilowatów. Podczas demonstracji wykazano, że wystarczą tylko dwie sekundy aby cel zaczął płonąć. Według Boeinga, jego zasięg działania jest bardzo duży - jeśli widzimy cel to znaczy że można go zestrzelić. Inne media donoszą, że działo laserowe potrafi zniszczyć obiekt oddalony nawet o 35 kilometrów. System jest obsługiwany przy pomocy kontrolera od konsoli Xbox 360 i laptopa. Działo można jednak przełączyć na tryb automatyczny, dzięki czemu będzie samodzielnie wykrywać i namierzać cel.

 

Nowy mobilny system laserowy jest jeszcze w fazie rozwoju ale może być gotowy nawet w ciągu roku i trafi przede wszystkim w ręce armii amerykańskiej oraz sojuszników USA. Zwraca się uwagę, że broń laserowa będzie przydatna w zwalczaniu nawet komercyjnych bezzałogowców, które mogą zawierać materiały wybuchowe, broń chemiczną lub będą po prostu stanowić zagrożenie dla otoczenia.

 

 

Źródła:

http://www.wired.com/2015/08/welcome-world-drone-killing-laser-cannon/

http://www.mirror.co.uk/news/technology-science/technology/boeing-reveals-mobile-laser-cannon-6336693

Dodaj komentarz

loading...

Rewolucyjna drukarka 3D potrafi drukować z wielu materiałów jednocześnie

Technologia druku 3D oferuje wiele interesujących możliwości, lecz dotychczas przedmioty były najczęściej drukowane tylko z jednego materiału w danym czasie. Naukowcom z Instytutu Technologicznego w Massachusetts (MIT) udało się dokonać przełomu w tej dziedzinie.

 

W przeciągu ostatnich lat różne firmy na świecie pracowały nad drukarkami 3D, które tworzyłyby obiekty z wielu materiałów jednocześnie. Niestety ich urządzenia ograniczają się do używania tylko trzech tworzyw. Poza tym ich cena jest zbyt wysoka (nawet 250 tysięcy dolarów) i wymagają dużej ingerencji ze strony człowieka.

 

Zespół naukowców z MIT zaprezentował niedawno nową drukarkę 3D "MultiFab", która zapewnia o wiele więcej możliwości w porównaniu do dzisiejszej technologii. Ich urządzenie potrafi korzystać aż z 10 różnych materiałów jednocześnie i jest przy tym łatwe w obsłudze. Twórcy zbudowali maszynę z tanich komponentów o łącznej sumie 7 tysięcy dolarów.

Źródło: MIT

"MultiFab" drukuje obiekty w rozdzielczości 40 mikronów i oferuje technikę skanowania w trzech wymiarach, samokalibrację, samokorekcję, wykrywanie ewentualnych błędów oraz generowanie poprawek w projekcie. Drukarka 3D potrafi nawet osadzać wydrukowany komponent bezpośrednio na danym przedmiocie.

 

Dzięki nowej technologii, uczeni będą mogli porzucić tworzenie pojedynczych przedmiotów na rzecz tworzenia całej elektroniki, łącznie z obwodami drukowanymi. Zespół wykorzystał już "MultiFab" do stworzenia wielu przedmiotów, począwszy od wydrukowania etui dla smartfona (drukarka tworzyła futerał bezpośrednio na telefonie) po diody LED. Jednak zastosowań jest o wiele więcej - twórcy chcą poeksperymentować z drukowaniem bardziej zaawansowanej elektroniki, np. z robotami.

 

 

Źródło: http://www.csail.mit.edu/multifab_multimaterial_3D_printer#

Dodaj komentarz

loading...

Nowa teoria Stephena Hawkinga - czarne dziury mogą pozwalać na podróże do innych Wszechświatów

Wiele teoretyzuje się na temat tego, jak działają i czym właściwie są czarne dziury, które pochłaniają dosłownie wszystko w swoim otoczeniu. Znany fizyk teoretyk Stephen Hawking zaskoczył nas właśnie swoją nową koncepcją - według niej, czarne dziury mogą funkcjonować niczym drzwi do innego Wszechświata.

 

Nowa teoria słynnego naukowca jest odpowiedzią na tzw. paradoks informacji. Ogólna teoria względności głosi, że informacja pochłonięta przez czarną dziurę zostanie zniszczona, co jednak nie zgadza się z mechaniką kwantową. Stephen Hawking starał się pogodzić te dwie wyżej wymienione sprzeczności.

 

Według niego, czarne dziury przechowują informację w horyzoncie zdarzeń, czyli w sferze która otacza te astronomiczne twory, w postaci dwuwymiarowych hologramów. Co więcej, naukowiec stwierdził że z czarnych dziur można się wydostać, ale wtedy moglibyśmy pojawić się w innym Wszechświecie.

 

"Czarna dziura musi być duża a jeśli się obraca, może zawierać przejście do innego Wszechświata. Lecz nie będzie można już powrócić do naszego świata" - powiedział Stephen Hawking.

 

Gdyby rzeczywiście było tak jak postuluje brytyjski fizyk teoretyk, czarne dziury funkcjonowałyby niczym drzwi do innych światów, ale ze względu na brak możliwości powrotu, taka podróż byłaby bardzo niebezpieczna - zakładając oczywiście że człowiek potrafiłby ją przetrwać. Uczony podsumował, że choć chętnie poleciałby w kosmos to nie ma zamiaru sprawdzać tej teorii.

 

 

Źródło: http://www.space.com/30366-stephen-hawking-black-hole-mystery.html

Dodaj komentarz

loading...

Badania wykazały, że popularny lek stosowany w leczeniu bezsenności poprawia wyższe funkcje mózgu

Modafinil to lek stosowany od lat w leczeniu narkolepsji i działa jako środek pobudzający. Jednak często mówi się o tym, że medykament ma również inne, nietypowe zastosowanie - wspomaga funkcjonowanie mózgu. Najnowsze badania potwierdziły te pogłoski.

 

Uczeni z brytyjskiego Uniwersytetu Oksfordzkiego i amerykańskiej wyższej szkoły medycznej Harvard Medical School dokonali analizy wszystkich badań (24 prace), dotyczących wpływu leku Modafinil na wykonywanie zadań takich jak planowanie czy podejmowanie decyzji a nawet na pamięć, naukę i kreatywność. Okazało się że środek jest nie tylko bezpieczny dla zdrowia człowieka ale wpływa również na funkcje poznawcze i koncentrację.

 

Badacze zauważyli, że Modafinil rzeczywiście wspomaga proces podejmowania decyzji i planowania u osób, które zażywają lek choć nie mają problemów ze snem, ale nie wpływa np. na pamięć czy elastyczność myślenia. 70% prac naukowych wskazuje jedynie na niewielkie efekty uboczne stosowania tego specyfiku a w niektórych przypadkach zanotowano między innymi bezsenność, bóle głowy, bóle żołądka oraz nudności.

 

Jeden z autorów powyższej analizy, Ruairidh McLennan Battleday powiedział, że jest to pierwszy od 2008 roku przegląd działań leku Modafinil u osób, które nie cierpią na zaburzenia snu. Natomiast profesor Guy Goodwin, kolejny autor badania stwierdził wprost iż Modafinil może zostać uznany za pierwszy na świecie farmaceutyczny lek nootropowy (prokognitywny), czyli taki, który pozytywnie wpływa na funkcje poznawcze mózgu i może pomóc np. w przygotowaniach do egzaminu.

 

 

Artykuł pochodzi z portalu: Tylkomedycyna.pl

Dodaj komentarz

loading...

Uczeni zdołali wyhodować w warunkach laboratoryjnych ludzki mózg

Naukowcom z Ohio State University udało się wyhodować niemal kompletny ludzki mózg. Organoid ten, który jest wielkości gumki umieszczanej na ołówkach, jest porównywalny do mózgu 5-tygodniowego płodu. Uważa się że jest to najdokładniejszy model ludzkiego mózgu jaki dotychczas powstał.

 

Ten laboratoryjny twór powstał z komórek pluripotencjalnych w ciągu około 12 tygodni, posiada rozpoznawalną strukturę oraz 99% genów obecnych w mózgu kilkutygodniowego płodu. Organoid posiada rdzeń kręgowy, wszystkie główne struktury mózgu, wiele typów komórek, obwody sygnalizacji i drogę wzrokową ale brakuje w nim układu naczyniowego. Stwierdzono również, że nie posiada świadomości i nie portafi myśleć.

 

Rene Anand, profesor chemii biologicznej i farmakologii podejrzewa, że gdyby organoid rozwijał się przez 16 lub nawet 20 tygodni, być może uzupełniłby się w brakujące geny. Jego "wynalazek" może spowodować, że leki nie będą już testowane na mózgach gryzoni i będzie wykorzystywany głównie do badań nad chorobami psychicznymi, takimi jak Parkinson, Alzheimer, autyzm a nawet syndrom wojny w Zatoce Perskiej (Gulf War syndrome).

 

 

Źródło: https://news.osu.edu/news/2015/08/18/human-brain-model/

Dodaj komentarz

loading...