Информационный телеканал Алтайского края
Реклама на Катунь 24: (3852) 999-800
Образование и наука
Фото: сгенерировано нейросетью

Вселенная как голограмма: физики приблизились к доказательству иллюзорности трехмерного пространства

Фундаментальное открытие теоретической физики указывает на то, что окружающий нас трехмерный объем может быть лишь оптической иллюзией, порожденной плоской двумерной поверхностью.

Развитие голографического принципа в теоретической физике за последние три десятилетия вплотную подвело научное сообщество к радикальному пересмотру природы реальности. Согласно этой концепции, гравитация способна устранять фундаментальную разницу между объемом и площадью, а все процессы внутри трехмерного пространства можно без остатка описать через события на его плоской внешней границе, сообщает научное издание Quanta Magazine.

У истоков концепции стояли расчеты энтропии черных дыр, выполненные Якобом Бекенштейном и Стивеном Хокингом еще в 1970-х годах. Физики обнаружили аномалию: информационная емкость черной дыры пропорциональна не ее объему, как диктует классическая геометрия, а исключительно площади горизонта событий. Позже физик-теоретик Леонард Сасскинд развил эту идею, предположив, что черная дыра буквально представляет собой голограмму, внутреннее содержимое которой целиком закодировано на поверхности. Поскольку любой участок космоса при определенной плотности массы может коллапсировать в черную дыру, ученые экстраполировали этот вывод на все наблюдаемое пространство.

Математическим фундаментом гипотезы стало открытие дуальности AdS/CFT (соответствия антидеситтеровского пространства и конформной теории поля). Уравнения доказали, что гравитационный мир внутри замкнутого объема математически тождественен квантовой системе частиц на его внешней границе, где гравитация вовсе отсутствует. По словам физиков, эти два кажущихся несовместимыми описания в действительности представляют собой одну и ту же физическую сущность на разных уровнях восприятия.

Если голографический принцип верен для реального мира, трехмерное пространство с привычными законами расстояния может оказаться иллюзией, сравнимой с картинкой в видеоигре. В рамках программы «it from qubit» физики рассматривают окружающую материю как производную от квантовой информации: массивные объекты, здания и планеты в таком сценарии аналогичны объемным объектам на плоском мониторе, составленным из независимых мерцающих пикселей-кубитов.

В настоящее время исследователи работают над переносом голографических моделей на геометрию расширяющейся Вселенной. Ряд ученых развивает еще более смелые теории, предполагающие, что все измерения пространства и времени способны коллапсировать в единую квантовую точку, порождающую наблюдаемый космос.

1
1
Важно

2 октября — день памяти Василия Макаровича Шукшина. 

Эксклюзивные программы от журналистов телеканала "Катунь 24"

Актуальные новости Алтайского края от корреспондентов краевого телеканала «Катунь 24».

Встречаем утро нового прекрасного дня с ведущими телеканала «Катунь 24». Хорошее настроение гарантировано!

Ежедневное интервью с самыми интересными жителями края и гостями нашего региона.

Образование и наука
Фото: Катунь 24

Как навоз и бурьян превратить в стратегический продукт? Смотрите в нашем сюжете.

Алтайский край способен стать более самодостаточным в энергетике за счёт ресурсов, которые сегодня принято считать мусором. Речь о навозе и сорной траве. В Алтайском государственном аграрном университете уверены: у этих отходов есть энергетический потенциал, и его можно использовать.

В степных сёлах ещё задолго до появления современных котельных знали простой способ обогрева. Кизяк — спрессованный и высушенный навоз — спасал целые деревни там, где не хватало дров.

«Ещё в детстве мне дед рассказывал, как они делали кизяк из навоза и этим кизяком топились. Он жил в селе Третьяково Третьяковского района — там растительности такой нет, дров не было, был только уголь, но его нужно было привезти. И вот при помощи кизяка отапливались. А сейчас уже век технологий — ЧПУ-обработка, 3D-моделирование, это всё выводит переработку отходов принципиально на новый уровень», — рассказывает Иван Лопатин, преподаватель Колледжа агропромышленных технологий Алтайского государственного аграрного университета, руководитель инженерной школы 3D-моделирования «Импульс».

В аграрном университете подсчитали: в Алтайском крае сегодня чуть меньше 500 тысяч голов крупного рогатого скота. Каждая корова даёт от 7 до 12 тонн навоза в год. В пересчёте на электрическую энергию через биогаз это больше 80 миллионов киловатт-часов — примерно столько потребляет жилой фонд города Алейска.

Помимо навоза есть и другой ресурс — бурьян. Студент третьего курса того же колледжа Тихон Малофеев собрал измельчитель травы на двигателе от триммера.

«По закону на дачах нельзя сжигать траву. А травы её много. И чтобы её не сжигать и не выбрасывать, её можно измельчать. Измельчённую траву можно будет поместить в бак, там она будет перегнивать и излучать тепло, газ. И это можно использовать как энергию. Мы подвели подсчёты: с поля траву измельчить, и с этой травы можно получить столько энергии, чтобы отопить целую школу», — говорит Тихон Малофеев.

У переработки отходов в энергию есть два принципиально разных подхода.

Кизяк — топливо простое. Смешивание, формовка, сушка на солнце. Сухой навоз даёт около 16 мегаджоулей на килограмм — сопоставимо с сухими дровами. Стартовые затраты минимальные: ручная формовка бесплатна, механизация для сушки — от 250 тысяч рублей.

Биогаз — технология сложнее. Нужен герметичный реактор, поддержание температуры, очистка газа. Промышленная установка обойдётся от 2–3 миллионов рублей, окупаемость — от 4 до 7 лет. Зато на выходе не только тепло, но и газ для плиты, и качественное удобрение — дигестат.

Это не только теория. В Тюменской области установка мощностью 20 тонн в сутки и когенерационный модуль на 150 киловатт полностью покрывают потребности предприятия — окупаемость 4,7 года. В Алтайском крае подобные установки работают на базе сельхозпредприятий в Романовском и Бийском районах.

Если технологии производства биогаза могут считаться оправданными везде, где есть сырьё, то производство твёрдого топлива — кизяка — наиболее перспективно для степных малолесных районов. Там есть главное: жаркое лето для естественной сушки. Пойдёт ли бизнес по этому пути — покажет время.

Прочее
Образование и наука
Фото: сгенерировано нейросетью

Микроскопические капли с бактериями и вирусами взлетают в зону дыхания человека за считаные секунды, при этом закрытая крышка спасает далеко не всегда.

Смыв воды в унитазе сопровождается образованием невидимого аэрозольного шлейфа, который способен поднимать патогенные микроорганизмы на высоту человеческого роста. К такому выводу пришли австралийские исследователи из Университета Флиндерса, проанализировав данные десятков научных экспериментов. Результаты масштабного обзора опубликованы в международном научном журнале Science of The Total Environment.

Авторы работы установили, что интенсивный поток воды создаёт турбулентность, которая буквально выбивает из чаши миллионы микроскопических брызг. Образующийся биоаэрозоль мгновенно поднимается в зону дыхания взрослого человека и может удерживаться в воздухе санузла не менее двадцати секунд, а мельчайшие частицы способны дрейфовать в помещении ещё дольше. Вместе с воздушными потоками они разносят возбудителей кишечных расстройств, норовирусы, бактерии легионеллы и респираторные инфекции.

Главными факторами опасности учёные назвали объём сливаемой воды, силу напора и исходную загрязнённость сантехники: чем мощнее поток, тем больше микробных частиц выбрасывается в окружающее пространство.

При этом популярный бытовой совет опускать крышку перед нажатием кнопки смыва оказался не столь однозначным. Как показал метаанализ, во многих моделях унитазов из-за зазоров между крышкой и сиденьем микрокапли под давлением вылетают по бокам, а скопившееся внутри облако аэрозоля вырывается наружу в момент повторного открытия.

Исследователи подчёркивают, что полученные данные особенно важны для инфекционной безопасности в общественных туалетах, больницах и офисах, где требуется пересмотр стандартов вентиляции и конструкции сантехнических приборов.

Образование и наука
Фото: Катунь 24

Девочка пять лет занимается геологией и пробует себя в роли экскурсовода.

12-летняя Лия Ануфриева из Барнаула уже пять лет занимается геологией. Она собирает минералы, изучает кристаллы и проводит экскурсии в музее «Мир камня». За любовь к науке и умение рассказывать о ней другим школьница стала лауреатом телевизионной премии «Наши. Дети — 2026». Поздравила юного экскурсовода руководитель горнолыжного комплекса «Благодать» Евгения Якимова.

Камнями Лия заинтересовалась в совсем юном возрасте. Сначала просто собирала красивые экземпляры на прогулках. В семь лет узнала, что её старшие братья ходят в клуб «Юный геолог», увидела их коллекции и решила тоже присоединиться.

Больше всего Лию увлекает кристаллография — как появляются и растут кристаллы. Ей интересно не только рассматривать камни, но и разбираться, как они появились. Эти знания школьница использует на своих экскурсиях и старается объяснять сложные вещи простыми словами.

«Мы очень долго сотрудничаем с телеканалом „Катунь 24“. Восхищаемся теми проектами, которые создают ребята, потому что это по-настоящему большой труд. Я очень рада, что, кроме взрослых, награждают детей, потому что детские инициативы надо поддерживать», — отметила Евгения Якимова.

Во время церемонии Лие вручили подарок — камень, который станет её талисманом.

Сегодня Лия продолжает собирать коллекции камней и изучать кристаллы. Впереди у юного экскурсовода новые находки и, возможно, настоящие открытия.

Лента новостей