Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Новости

Архив
02.09.2008

Интернет-активное телевидение - Made in China - Наше синтетическое всё - Консоль для веба - Сети все возрасты покорны - Водородное будущее - Осторожно - поиск! - Язык мой - друг мой - Троян в скафандре - Хакеры против загадок Сфинкса - Между железом и кремнием - Комары до лампочки

Интернет-активное телевидение

Не за горами времена, когда для проверки электронной почты или просмотра сводки новостей не придется подходить к компьютеру или вглядываться в куцый дисплейчик коммуникатора. Благодаря новой платформе Widget Channel, необходимую информацию из Интернета можно будет получить не отрываясь от любимого телешоу.

Widget Channel - детище Intel и Yahoo. Разработчики обещают, что технология позволит изменить подход к просмотру телевизионных передач, добавив процессу интерактивности и сделав его более увлекательным. Так, во время ТВ-трансляций зрители смогут общаться с друзьями в чате, обсуждая происходящее на экране; просматривать результаты спортивных состязаний и сводки погоды. Информация из Интернета будет отображаться посредством виджетов - мини-приложений, подобных тем, что уже прочно заняли свое место на рабочем столе компьютера.

Widget Channel построена на фирменном движке Yahoo Wid get Engine. При создании приложений разработчики смогут использовать привычные веб-технологии: HTML, JavaScript и Adobe Flash. На уровне железа работу системы будут обеспечивать новые чипы Intel Media Processor CE 3100, предназначенные для использования в цифровых телевизорах, медиаплеерах, STB и прочей бытовой электронике. Подобный чип способен взять на себя обработку данных, получаемых из Сети, а также декодирование HD-видео и многоканального звука.

Интерес к платформе уже проявляют известные производители бытовой аппаратуры, интернет-компании и кабельные провайдеры, в числе которых CBS Interactive, Showtime, MTV, Comcast, Samsung, Toshiba и др. Первые устройства, поддерживающие Widget Channel, должны появиться в США уже в следующем году. Когда технология доберется до российского рынка, остается только гадать. ВГ

Made in China

Китай, недавно вышедший на первое место по количеству пользователей Интернета, пока не может похвастаться серьезными достижениями на ниве суперкомпьютеров. В последнем рейтинге Тор500 самый мощный вычислительный комплекс КНР с быстродействием около 18,6 Тфлопс находится только на 111-й строке. Для сравнения, самый быстрый российский суперкомпьютер СКИФ МГУ обладает производительностью чуть больше 47 Тфлопс и занимает 36-ю позицию, а лидирует в Тор500 гибридная американская система Roadrunner, перешагнувшая петафлопсный рубеж (более квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду). Впрочем, не исключено, что в обозримом будущем Китаю удастся подтянуться к лидерам престижного рейтинга.

Власти Поднебесной недавно выступили с амбициозной инициативой создания сверхмощного вычислительного комплекса, по производительности не уступающего монстру Roadrunner.

Причем в основу этой системы будут положены чипы собственной разработки - Godson 3. Процессоры предполагают наличие четырех ядер общего назначения, работающих на частоте 1 ГГц, а также четырех специализированных ядер, предназначенных для ускорения научных расчетов. Кроме того, Godson 3 получит новый блок трансляции инструкций x86-MIPS. Работу над проектом китайцы рассчитывают закончить в следующем году.

Будут ли вычислительные комплексы на базе китайских процессоров востребованы? Конечно, какое-то количество систем построят на родине. Однако с выходом на международный рынок могут возникнуть сложности. Власти Соединенных Штатов, да и других стран вряд ли захотят покупать оборудование с пометкой Made in China, когда на рынке полно решений от известных компаний, вроде той же IBM или НР. К тому же далеко не факт, что Китаю удастся в намеченные сроки - к 2010 году - взять планку в один петафлопс.

И тем не менее сбрасывать Китай со счетов в области высокопроизводительных вычислений не стоит. По крайней мере, у себя в стране, в случае успеха проекта Godson 3, власти КНР вполне могут стимулировать продажи серверного оборудования на основе этих чипов, дабы уменьшить зависимость от зарубежных поставщиков. ВГ

Наше синтетическое всё

На небосклоне веба вспыхнула очередная сверхновая: проект Photosynth (www.photosynth.net), официальный запуск которого состоялся в конце августа, уже сравнивают по значимости с Google Earth и Street View. Однако на сей раз благодарить за подарок следует компанию Microsoft, распахнувшую двери давно ожидаемого сервиса перед всеми желающими.

Photosynth позволяет сотворить настоящее чудо, построив по нескольким фотографиям любого объекта его трехмерную модель. Необходимый порядок действий выглядит следующим образом. На первом этапе пользователь фотографирует интересующий его объект или местность с разных точек - к примеру, собственную комнату (лучше всего из центра по кругу, а потом веерообразно из углов). Чем больше снимков сделано, тем точнее получится синтезированная модель. Необходимым минимумом разработчики называют двадцать фотографий по два мегапиксела, а для оптимального результата рекомендуют три сотни снимков. Далее, воспользовавшись клиентской программой (на данный момент работает только под Windows XP или Vista), нужно закачать фото на сервер. Здесь они подвергаются анализу, и спустя некоторое время после загрузки можно увидеть так называемый синт (synth) - синтезированное объемное полотно. Пользователь волен перемещаться по виртуальной локации и "крутить головой", разглядывая чрезвычайно качественное изображение, на котором видны даже мелкие детали. Просмотр ведется в браузере Internet Explorer или Firefox с установленным плагином.

 

Механика сервиса основана на двух оригинальных алгоритмах. Первый, родившийся в результате сотрудничества специалистов Microsoft Live Labs и исследователей из Университета Вашингтона, отвечает за построение объемной модели. Помимо высокой производительности, этот алгоритм обладает еще одним достоинством: в качестве исходных данных годятся снимки, сделанные в разное время суток, разными фотоаппаратами, в разных погодных условиях и т. п. Каждая точка выстраиваемой модели не просто вырезается из какой-то одной фотографии, а появляется в результате анализа нескольких пересекающихся снимков. Второй алгоритм, известный как Seadragon, редмондцы заполучили пару лет назад вместе с покупкой создавшей его компании Seadragon Software. Эта разработка позволяет быстро отображать объемные массивы информации, обеспечивая плавный, без рывков и задержек, наплыв на детали. Учитывая, что каждый синт может содержать от нескольких миллионов до миллиардов пикселов, Seadragon пришелся здесь как нельзя кстати.

Спектр потенциальных применений пока определен лишь приблизительно, но за этим дело не станет: по замыслу создателей, вскоре синты будут встречаться в Сети не реже флэш-роликов.

Первое, что приходит на ум: клиенты туристических агентств смогут из дома оценить места будущего отдыха, покупатели интернетмагазинов - рассмотреть заинтересовавшие их вещи. Однако есть и ряд интересных идей, которые пока всерьез не изучены.

Так, Photosynth можно применять для определения простран ственного положения снимков, поиска схожих фотографий и т. п.

Чтобы подтолкнуть сетян к активному использованию технологии, в Microsoft решили начать с собственной аудитории - уже в следующем году синты станут важным компонентом портала MSN, который ежемесячно посещает более полумиллиарда человек. Впрочем, прежде софтверному гиганту придется решить несколько чисто технических проблем. Так, в первый же день после открытия сервиса техника не выдержала наплыва посетителей, взяв на время передышку. ЕЗ

Консоль для веба

Тем, кто скучает по командной строке, исследовательское подразделение Mozilla Labs предлагает попробовать в деле расширение для Firefox под названием Ubiquity. Это дополнение к браузеру, по мнению авторов, должно компенсировать недостаточную ориентированность веб-интерфейсов на использование клавиатуры, а кроме того, упростить некоторые рутинные операции, такие как оперативный поиск, перевод, пересылка фрагментов страниц по электронной почте и т. п. Синтаксис команд максимально приближен к обычной речи. Конечно, имеется в виду речь английская, но большинство используемых слов уже давно известны каждому школьнику. Механизм работы расширения завязан на обращение к различным сетевым сервисам, вроде Wikipedia, Gooole Maps и Flickr. С этой точки зрения Ubiquity - простой интерфейс для оперативного обращения к популярным ресурсам. Перечень команд не фиксирован, любой желающий может расширить функциональность плагина по своему усмотрению, хотя создание сложных конструкций все же потребует навыков программирования. Те, кто не привык корпеть над документацией, могут разжиться в Интернете уже готовыми макросами. Пока, к сожалению, Ubiquity работает не совсем так, как хотелось бы самим разработчикам, да и ошибок хватает, но это можно списать на молодость проекта. АБ

Сети все возрасты покорны

"Каков он, ваш старейший пользователь?" Пожалуй, этот вопрос способен поставить в тупик руководство подавляющего большинства социальных сетей, но только не Facebook.

Доподлинно известно, что самой великовозрастной "юзершей" этого популярного сервиса является Айви Бин (Ivy Bean), обитательница дома престарелых британского города Брэдфорд - на ее именинном пироге 8 сентября будут гореть 103 свечи! Узнав о возможности поддерживать контакт с друзьями и родственниками по Интернету, леди тут же попросила обслуживающий персонал помочь ей завести личный аккаунт. "Мне нравится общаться в онлайне - это куда удобнее, чем писать ручкой на бумаге", - признается долгожительница, стремящаяся идти в ногу с XXI веком.

Число пользователей, которые предложили Айви сетевую дружбу, уже перевалило за 14 тысяч. А ведь изначально переписку планировалось вести в основном с обширной родней. Впрочем, текстовыми депешами дело, похоже, не ограничится: Айви потихоньку выкладывает в Сеть личный фотоархив и ролики, относящиеся к позднему периоду своей жизни. Вполне возможно, что столь же почтенным возрастом своего клиента вскоре сможет похвастаться и компания Nintendo: как призналась журналистам неутомимая Айви, она твердо намерена попробовать "на зуб" консоль Wii. Впрочем, это неудивительно, ведь азарта бабушке британских интернетчиков не занимать: чего стоят ее достижения хотя бы в таком виде спорта, как запуск "летающих тарелочек" фрисби, в котором она успешно выступает на местной олимпиаде "для тех, кому за 75". ДК

Водородное будущее

В августе в Соединенных Штатах состоялся первый автопробег экологически чистых машин, работающих на водороде. Hydrogen Road Tour, длившийся без малого две недели, привлек внимание прессы и автопроизводителей и вместе с тем поднял массу вопросов.

11 августа на стартовую площадку в Портленде (штат Мэн) сразу девять ведущих автоконцернов выкатили свои высокотехнологичные транспортные средства. Среди участников пробега были футуристичный Honda FCX Clarity, переоборудованные внедорожники Hyundai Tucson, Toyota Highlander и Kia Sportage, а также люксовый седан BMW седьмой серии с системой bi-fuel (бензин/водород). Автомобилям предстояло преодолеть 6500 километров по дорогам восемнадцати штатов. Завершился пробег в Лос-Анджелесе, спустя тринадцать дней после старта.

Перед участниками вовсе не стояла задача опередить соперников или показать максимальную скорость. Куда там, автомобилям даже не всегда удавалось двигаться самостоятельно: на тех участках дороги, где отсутствовали водородные заправки, машины перевозились на грузовиках.

Главная же цель мероприятия заключалась в демонстрации последних достижений транспорта на альтернативном топливе.

Заодно удалось напомнить о проблеме выбросов вредных газов в атмосферу, становящейся с каждым годом лишь острее.

Хотя в целом автопробег прошел успешно, о массовом распространении водородных автомобилей говорить преждевременно. Турне показало, что водородных заправочных станций катастрофически не хватает - в США действует всего-то около шестидесяти пунктов продажи водородного топлива, но только два из них готовы обслужить клиентов без предварительной записи. Это горючее дороже бензина, а существующие технологии хранения несовершенны и вызывают претензии борцов за безопасность движения. Так что, даже по самым оптимистичным прогнозам, к 2020 году вряд ли удастся реализовать более двух миллионов электромобилей, работающих на водороде, что не идет ни в какое сравнение с объемами продаж транспортных средств, оборудованных привычными бензиновыми и дизельными силовыми агрегатами. ВГ

Осторожно - поиск!

Интернет стал своего рода зеркалом, в котором постепенно проступают и обретают очертания факты биографии современного человека, причем угодить в глобальные электронные хроники можно не только опубликовав сведения самостоятельно.

Последствия же накопления таких данных и их выборки с помощью мощных поисковых инструментов могут быть нешуточными.

Завершившаяся Олимпиада запомнится не только лавиной рекордов, но и скандалом вокруг китайских гимнасток: некоторые из них, по мнению правдолюбцев, выглядят гораздо моложе необходимых для допуска к состязаниям шестнадцати лет; и Интернет сыграл в этой истории одну из ключевых ролей. Журналисты сразу нескольких авторитетных изданий раскопали в Сети доказательства малолетства китайских спортсменок, а наиболее полный анализ собранных улик провел американский специалист по компьютерной безопасности под псевдонимом Stryde Hax. Первым делом Stryde, подобно опередившим его сотрудникам The New York Times, The Los Angeles Times и Associated Press, "пробил" в поисковых системах имя подозрительно юной гимнастки, указав ее предполагаемый год рождения (1994-й). Единственная подходящая ссылка вела на официальный сайт департамента спорта Поднебесной.

И тут началось самое интересное. По линку, подсказанному поисковиком, документа уже не было, а в сохраненной в кэше копии строка, посвященная разыскиваемой чемпионке, таинственным образом исчезла. Весьма характерно, что в новостных заметках китайских СМИ, извлеченных из недр Интернета, гимнастке давали лишь тринадцать лет. Сами заметки были опубликованы еще до Игр, но уже после начала журналистского расследования одна из них бесследно сгинула, а в другой возраст героини был исправлен.

 

Как заметил в своем блоге Stryde, те, кто удалял компромат с серверов, всегда шли на шаг впереди: застать искомые документы на официальных сайтах не удавалось. И когда неназванный помощник прислал "следопыту" ссылку на документ, содержащий "запретный" возраст другой юной китайской спортсменки и все еще находящийся на государственном сайте, Stryde решил устроить своеобразную гонку с цензорами. Он выложил в своем блоге линк на "секретный" файл, дабы как можно больше людей убедились в его подлинности и разнесли весть по Сети. И, как оказалось, не зря: через два дня документ убрали, что добавило уверенности сторонникам версии о нечистой игре китайцев. Спортивная администрация Поднебесной, однако, кривотолки отвергает, списывая найденные "доказательства" на ошибки клерков и подкрепляя свои слова демонстрацией паспортов гимнасток. Но тут на помощь разоблачителям пришел Internet Archive - незаменимое средство при исследованиях изменчивого содержимого Интернета. В закромах архивариуса глобальной сети отыскалась копия документа (с той же "неправильной" датой), которая была сохранена за год до перехода спортсменки из одной команды в другую, когда, по словам чиновника, в ее регистрационные данные и вкралась ошибка. В целом же вся эта история интересна, конечно, не политикой, а спецификой проверяемости и сохранности электронных документов и их распространения в Интернете.

А вот вести из Канады иллюстрируют непростые взаимоотношения с Сетью уже не спортивной, а судебной системы: по словам уполномоченной по защите тайны личной жизни Дженнифер Стоддарт (Jennifer Stoddart), непреложный принцип открытого правосудия благодаря Интернету стал угрозой этой самой тайне.

Ведь и раньше, говорит Стоддарт, граждане могли реализовать свое право на свободный доступ к судебным решениям, но для этого требовалось как минимум прийти в здание суда и запросить нужные материалы в архиве. Сейчас же любой пользователь Сети, вооружившись поисковыми системами, без труда отыщет документы, содержащие море персональных сведений о фигурантах. Предлагаемое компромиссное решение проблемы - оставлять в публикуемых в Сети материалах только инициалы участников процессов.

Но самым любопытным примером необычной оценки способностей Интернета вообще и поисковых систем в частности является решение новозеландского суда, запретившего публиковать фамилии двух подозреваемых в убийстве. Маленькая деталь: запрет распространяется только на сетевые издания. Принявший подобное решение судья Дэвид Харви (David Harvey) обеспокоен возможностью легкого обнаружения освещающих ход разбирательства статей и их лавинообразного распространения. (Кстати, судья уже давно интересуется Интернетом и является автором книги, посвященной различным аспектам его пересечений с правом.) Рассказывая на своем сайте о сомнительном постановлении служителя Фемиды, издание The New Zealand Herald иронически заметило: "Чтобы узнать, кто эти подозреваемые, вы можете купить завтрашний номер Herald". Стоит ли говорить, что уже на следующий день фамилии подозреваемых появились на нескольких интернет-ресурсах. Впрочем, узнать "засекреченные" фамилии можно и не пользуясь онлайн-прессой, поскольку местное радио, выкладывающее свои передачи в Сеть, под запрет не подпадает, а поисковики индексировать аудиозаписи, кажется, еще не научились. ИК

Язык мой - друг мой

Необычная система управления компьютером разрабатывается сейчас в Технологическом колледже Атланты.

Кроме ПК, с ее помощью можно будет управлять бытовыми приборами и инвалидным креслом - ведь предназначена она в первую очередь для парализованных людей. Главным органом взаимодействия с системой станет язык, что делает комплекс незаменимым для обездвиженных инвалидов.

В настоящее время существует несколько типов подобных устройств. Те из них, что анализируют движение глаз, слишком сложны и дороги, к тому же при работе они допускают много ошибок. Еще один вид устройств управляется с помощью дыхания через специальную трубку. Но в этом случае количество обрабатываемых команд жестко ограничено.

По своей сути американский девайс напоминает обыкновенный джойстик: на голове пользователя крепится распознающее устройство, отслеживающее движения языка, на котором закреплен маленький магнит. Разумеется, человек, беспрестанно шевелящий языком, выглядит странно, но люди, потерявшие способность двигаться, наверняка будут рады хоть какой-то возможности проявить самостоятельность.

Прототип "наязычного джойстика" уже испытан и показал довольно неплохие результаты, подтвердив народную мудрость, что все новое - это хорошо забытое старое. Или хорошо адаптированное… ПП

Троян в скафандре

Наряду с прославленными именами Юрия Гагарина и Нила Армстронга школьникам, постигающим историю космической эры, скоро придется выучить и замысловатое имечко W32.Gammima.AG. Под таким ником в реестрах компьютерных вирусологов значится вирус, прочно вписавший свое имя в космические анналы - именно ему выпала сомнительная честь стать первым видом компьютерной нечисти, чье появление на околоземной орбите документально подтверждено.

Чтобы проникнуть на Международную космическую станцию шустрому червю, написанному около года назад в ЮгоВосточной Азии, не пришлось пробивать мощный файрвол, отделяющий орбитальную цитадель от кишащих вирусами земных сетей. Похоже, что в недра МКС он угодил в качестве начинки ноутбуков, присланных туда с очередной "оказией" нынешним летом. Хотя не исключено, что в заражении повинен один из космонавтов, прихвативших с Земли "гостинец" на флэшке.

Успешной прописке незапланированного "члена экипажа" способствовало и отсутствие антивирусного софта на зараженных машинах. К счастью, для роли могильщика космической станции вирус оказался слабоват: его способности ограничиваются кражей паролей для доступа к десятку онлайновых игр. Работать по своей земной специальности на новом месте "зайцу" не удалось бы при любом раскладе: онлайновые развлечения не относятся к любимому времяпрепровождению завсегдатаев МКС, а переслать плоды своих изысканий на Землю сквозь мощный файрвол - задача практически невыполнимая.

Как заявили на экстренной пресс-конференции представители NASA, заразить вирусом критически важные части системы злосчастные ноутбуки не могли, поскольку к локальной сети МКС их не подключали. Тем не менее спустить дело на тормозах не удастся:обеспокоенное руководство космического агентства в спешном порядке организовало служебное расследование по факту халатности персонала. Увы, как выяснилось, строгача нужно было давать гораздо раньше - как с горечью отметил пресс-секретарь, "подобное случается нечасто, но уже не в первый раз".

Что ж, все идет к тому, что во время сборов на орбиту строжайшую медкомиссию будут проходить не только космонавты, но и их любимые гаджеты, а доходы вышедших на межпланетный уровень антивирусных контор будут исчисляться астрономическими цифрами. Впрочем, в наш век, когда эпидемии земных червей достигли поистине космических масштабов, переплатить за безопасность не так-то просто. ДК

Хакеры против загадок Сфинкса

Известно, что программистам в силу своей профессии приходится постоянно быть на острие прогресса - тем удивительнее, что в предпоследнюю неделю лета взоры фанатов школьного программирования были прикованы к древней земле египетских пирамид. Впрочем, внезапно вспыхнувшая страсть рыцарей мышей и клавиатур к историческим местам легко объяснима: ведь именно столица Египта принимала в нынешнем году одно из престижнейших программистских соревнований - Международную олимпиаду по информатике (www.ioi2008.org).

На старт юбилейной, уже 20-й по счету "программиады" вышли без малого триста олимпийцев из более чем восьмидесяти стран. В каждый из двух турнирных дней участникам было предложено по три задачи (каждая оценивалась в 100 баллов), с которыми предстояло за пять часов справиться при помощи "свободных" компиляторов Free Pascal, gcc либо g++. О сложности головоломок лучше всего говорит тот факт, что почти каждый десятый участник схлопотал "баранку" в общем зачете!

По сравнению с прошлым годом сборная России наполовину обновила состав. Ее "ветеранам" - нижегородцу Владиславу Епифанову и саратовцу Александру Калужину - удалось повторить свой прошлогодний результат, завоевав соответственно золотую и серебряную медаль. Такой же вклад в копилку сборной внесла и пара новичков - лучший из россиян на олимпиаде саратовец Сергей Рогуленко и москвич Аким Кумок, финишировавший третьим из наших ребят. Хотя в зрелищности и во внимании прессы олимпиада по информатике безоговорочно уступает своей "старшей сестре", на весь мир громыхавшей рекордами в Пекине, некоторое сходство между ними, тем не менее, наблюдалось. Так, на обоих состязаниях в нынешнем году безраздельно властвовал Китай (отрыв от преследователей лидера программистской команды из Поднебесной Хуачена Ю составил фантастические 84 очка!). И там и тут в отчаянной борьбе с конкурентами Россия заняла третье место в медальном зачете (правда, на программистском поприще его пришлось разделить с американцами). И еще одна деталь: если в нынешнем году проведение обеих олимпиад было доверено стране-"дебютантке", то следующие будут не в диковинку для хозяев игр: спортивный праздник состоится в уже дважды олимпийском Лондоне, а интеллектуальный вернется "на родину", в Болгарию, где он впервые был проведен в далеком 1989-м. Что ж, пожелаем российской сборной на IOI-09 "попасть в яблочко". ДК

Между железом и кремнием

Необычный металл, свойства которого ставят его между ферромагнетиками и полупроводниками, удалось получить международной команде ученых из США, Великобритании и Лесото. Странное поведение электронов в этом веществе, возможно, пригодится в спинтронике и квантовых вычислениях, а заодно поможет разобраться в высокотемпературной сверхпроводимости и других экзотических явлениях.

В обычных металлах каждый электрон проводимости весьма сильно взаимодействует с атомами кристаллической решетки и другими электронами. Но суммарные заряды всех электронов и ионов решетки в точности равны и эффективно компенсируют друг друга. Так что поведение электронов в металлах может быть описано сравнительно простой теорией Ферми-жидкости, основы которой в середине пятидесятых годов прошлого века заложил советский физик Лев Ландау. В теории Ландау вместо электронов действуют похожие на них, но почти свободные квазичастицы с некоторой эффективной массой, учитывающей все взаимодействия. Эти представления прекрасно работают в большинстве ситуаций, однако есть и редкие, но важные исключения. К ним относятся высокотемпературные сверхпроводники, "двумерные" металлы в кремниевых полевых транзисторах и ряд других систем. Как ведут себя электроны в этих сложных системах, до сих пор не очень понятно.

Новый необычный металл выплавляют из обычного железа и кремния с небольшими добавками марганца. Это сравнительно простая система - допированный полупроводник с малой шириной запрещенной зоны на границе перехода металл-изолятор.

Ферросилиций популярен и хорошо изучен, поскольку его электронные и оптические свойства легко изменяются примесями вроде алюминия или кобальта. В поведении электронов в материале с примесью марганца, которое противоречит теории Ферми-жидкости, ученые надеются быстро разобраться. Это вещество можно будет использовать как модель для описания более сложных ситуаций.

Собственно теория таких материалов уже есть, просто раньше ее считали чисто абстрактной математической конструкцией, которую нельзя реализовать на практике. Каждый атом марганца в ферросилиции имеет единичный спин и создает рядом с собою дырку со спином 1/2, которая, очевидно, не может полностью компенсировать спин примеси. При высоких температурах спины атомов и дырок полностью неупорядочены и быстро флуктуируют. По мере охлаждения дырки объединяются с атомами, стремясь хотя бы наполовину скомпенсировать их спин.

А при охлаждении до температуры несколько градусов выше абсолютного нуля часть этих пар, в свою очередь, объединяется с противоположно направленным полуцелым спином, чтобы, наконец, полностью его скомпенсировать. Оставшиеся нескомпенсированные пары атом-дырка лишают материал и магнитных, и полупроводниковых свойств. Это сложное квантовое поведение разрушается слабым магнитным полем, которое может легко переключить материал в состояние обычной Ферми-жидкости.

Исследователи уверены, что ферросилиций с примесью марганца - лишь первый материал широкого класса новых веществ, находящихся на границе между полупроводниками и ферромагнетиками. Такие материалы с переключаемыми электрическими магнитными свойствами могут привести к появлению принципиально новых электронных устройств. Однако ученым предстоит еще не один год провести в лабораториях, прежде чем мы узнаем о каких-то практических приложениях. ГА

Комары до лампочки

Японская корпорация Matsushita объявила о создании белых светодиодных ламп, свет которых значительно меньше привлекает насекомых по сравнению с существующими образцами.

Полупроводниковые источники света пока еще слишком дороги, но рано или поздно они должны вытеснить обычные люминесцентные лампы благодаря большей эффективности, меньшим размерам и продолжительному сроку службы. Есть у них, однако, и крупный недостаток. По сравнению с обычными ртутными лампами они испускают больше ультрафиолета, который привлекает мошек и прочую жужжащую братию. В светодиодных лампах этот показатель удалось существенно снизить, и теперь они представляют для насекомых не больше интереса, чем обычные люминесцентные.

Новые осветительные приборы содержат массив из 27 ламп, суммарно потребляющих 24,3 ватта. Световой поток, в зависимости от цвета, равен 970 или 800 лм - что сравнимо с 65-ваттной галогенной лампой. Более яркая модель испускает белый свет, а вторая имитирует привычную лампу накаливания. Срок их службы составляет сорок тысяч часов, что примерно соответствует десяти годам эксплуатации. Причем за время использования яркость снизится не более чем на тридцать процентов.

Размеры корпуса этих осветительных приборов 360х263х67 мм, а цена примерно 2400 долларов. Тем не менее в будущем году японцы рассчитывают продать больше тысячи таких устройств. ГА

Топливные поля стали ближе?

Один из парадоксов современной биосферы: самое распространенное в ней вещество - целлюлоза - является полимером универсального строительного биохимического материала - глюкозы. Глюкозу использовать очень легко, а целлюлозу трудно. Живое содержимое растительных клеток прячется за целлюлозной оболочкой. У крупнейших растений - деревьев - живые ткани защищены огромными массивами древесины, основой которой является та же самая целлюлоза.

Знаете, как едят целлюлозу термиты, универсальные утилизаторы древесины тропических лесов? В кишечнике термитов обитают жгутиконосцы, внутри которых живут бактерии, способные расщеплять целлюлозу. Термиты едят древесину, жгутиконосцы "заглатывают" тонкие щепочки и скармливают их бактериям. Избыток бактерий переваривается жгутиконосцами, избыток жгутиконосцев - термитами. Процесс расщепления целлюлозы слишком долог, чтобы проходить в кишечнике одного термита, и потому этим насекомым приходится многократно поедать помет друг друга…

Сложно? А чтобы не есть помет, надо иметь такой желудок, как у коров и других жвачных парнокопытных, с особым отделом для простейших и бактерий. А жвачные они потому, что отрыгивают разрушающееся месиво, пережевывают, а потом глотают его опять. Все равно сложно? Тогда остается такая пищеварительная система, как у нас и у большинства животных на нашей планете, через которую целлюлоза проходит порожняком.

Глюкоза - не только универсальное топливо для клеток нашего организма и не только сырье для синтеза самых разных молекул. Из раствора глюкозы дрожжи могут делать спирт, а спирт может быть топливом. Но получение спирта из целлюлозы требует (во всяком случае, так было до сих пор) сложных действий - например, ее расщепления с помощью серной кислоты или нагревания. Такое производство спирта никак нельзя было считать сберегающим природные ресурсы или уменьшающим "парниковые" выбросы. Хотя топливо получается из продуктов фотосинтеза (то есть из добытой из атмосферы углекислоты), сопутствующие траты энергии при синтезе спирта приводили к увеличению выбросов углекислоты в воздух по сравнению с использованием ископаемого топлива.

Теперь, однако, ситуация может кардинально измениться.

Японская фирма Gekkeikan объявила о создании генетически модифицированного плесневого гриба рода Aspergillus, способного расщеплять твердое целлюлозное сырье. Корни технологии уходят в глубь веков: аспергиллы для получения рисовой водки (и соевого соуса) в Японии используют очень давно. Как сообщает компания, чтобы получить из рисовой соломы сырье, которое дрожжи превратят в спирт, не нужны никакие дополнительные затраты энергии. Возможно это лишь благодаря сочетанию принадлежащих Gekkeikan "суперплесени" и "супердрожжей".

Решена ли биохимическая задача, позволяющая получать топливо из отходов сельского хозяйства? Время покажет.

Впрочем, вероятно, рано или поздно это будет сделано, ведь принципиальных, термодинамических запретов на ее решение нет. Насколько эта технология будет практичной и насколько безопасной? Ответить пока нельзя. Будем надеяться, что новое топливо окажется не опаснее рисовой водки. ДШ

Современные алхимики

Физикам из Мичиганского университета в Ист-Лансинге впервые удалось продемонстрировать, что лазерным импульсом можно превратить тонкий слой графита в нечто похожее на алмаз. Эти эксперименты сулят появление принципиально новых технологий производства электронных схем.

Как известно, графит хорошо проводит электрический ток, а алмаз является прекрасным изолятором. Вот бы и делать всю электронную схему из одного и того же углерода, как-нибудь "нарисовав" графитовые дорожки на алмазе или наоборот - алмазные изоляторы на графите. А поскольку графит дешевле, второй путь, разумеется, предпочтительнее. И оказывается, это не такая уже утопическая идея.

Ученые стреляли импульсами инфракрасного лазера с длиной волны 0,8 мкм и длительностью до 45 фемтосекунд по тонкому слою графита и одновременно "просвечивали" его электронным пучком, что позволяло судить об изменениях структуры в процессе и сразу после облучения лазером. Выяснилось, что даже при умеренных энергиях импульса, в шесть раз ниже порога разрушения пленки, в структуре графита происходят заметные изменения. Обычный графит состоит из прочных, но слабо связанных друг с другом слоев углерода, отстоящих один от другого на 0,34 нм. Но спустя 14 пикосекунд после лазерного импульса в нескольких слоях вблизи поверхности графита многие атомы из соседних слоев образовывали прочные связи между собой, почти такие же, как в алмазе. Компьютерное моделирование подтвердило результаты экспериментов.

Правда, спустя 30 пикосекунд алмазоподобные связи разрушились, а атомы вернулись на свои обычные места. Вот если бы удалось заставить их остаться на новых местах, многие технологические проблемы были бы решены.

Ученые не унывают, надеясь отыскать способ фиксации алмазных структур, "нарисованных" лазером на графите. На худой конец, в дело пойдет обратный процесс - формирование графитовых проводников на алмазной пленке, уже успешно реализованный британскими учеными. ГА

Молодые, большие и яркие

С помощью скрупулезных компьютерных расчетов двум астрофизикам из Эдинбургского университета и Университета святого Андрея в Шотландии удалось разгадать давнюю тайну центра нашей галактики. Ученые объяснили, как вокруг черной дыры смог возникнуть плотный кластер из очень массивных, ярких и молодых звезд.

Согласно современным астрофизическим представлениям, в центре нашей и большинства других галактик расположена сверхмассивная черная дыра. К такому выводу ученые пришли давно, проанализировав движение крупных и ярких звезд, населяющих центральную область галактики. Однако каким образом смогла сформироваться такая система из черной дыры и ярких звезд и почему такие же крупные звезды редко встречаются на периферии галактик, было неведомо.

Звезды, утверждают известные теории, не могли родиться как обычно из облака газа и пыли рядом с черной дырой, поскольку там этому помешают мощные приливные силы. Другой возможный сценарий, по которому крупные звезды сначала где-то родились, а затем были притянуты дырой, тоже не подходит, поскольку это процесс не быстрый, а наблюдаемые звезды слишком уж молодые.

Но теперь прямое численное моделирование взаимодействия гигантских газовых облаков с черной дырой показало, что крупные звезды действительно могут рождаться вблизи черных дыр. В расчетах, которые потребовали около года работы суперкомпьютера, предполагалось, что масса гигантской черной дыры примерно в миллион раз больше массы Солнца, а масса газовых облаков была выбрана равной десяти или ста тысячам солнечных масс.

Моделирование показало, что только 10% газа поглощается черной дырой. Мощное гравитационное поле дыры быстро нагревает газ и создает в нем ударные волны, которые отталкивают 90% газа, формируя из него вращающийся вокруг дыры овальный диск. Приливные силы продолжают нагревать и фрагментировать газ, из которого быстро формируются крупные звезды, движущиеся вокруг дыры по эллиптической орбите. Изза высокой температуры в газе могут рождаться только крупные звезды, поскольку только у массивных фрагментов газа гравитация пересиливает давление газа и сжимает его в звезду.

В расчетах из крупного облака рождалось около пары сотен звезд с массой в 10–50 раз больше солнечной. В принципе, со следующим облаком процесс должен повториться, что приведет к рождению новой серии звезд, вращающихся вокруг черной дыры уже по другой эллиптической орбите. Так облако за облаком, орбита за орбитой может сформироваться звездный кластер, который и наблюдают астрономы.

Однако все это происходит только с крупными облаками. Если же облако маленькое, из него тоже получаются звезды, но их масса уже порядка солнечной и орбита расположена значительно дальше от дыры. Авторы сожалеют, что пока удалось провести слишком мало вариантов расчетов. Полезно было бы проверить, что происходит с облаками другой формы и массы и как поведут себя сразу несколько облаков. Так что работы впереди непочатый край, хотя уже первые результаты многое объясняют. ГА

Неофисный планктон

Ученые из Генуэзского университета работают над очередным устройством, копирующим творение природы. На сей раз моделью послужил планктон - мельчайшие живые организмы, живущие в толще воды. "Умный планктон" дублирует уже существующую разработку - "умную пыль", которая применяется для мониторинга окружающей среды на суше. Главное отличие состоит в том, что итальянцам удалось приспособить свое изобретение для работы на больших глубинах. Изучение океана, подводные археологические исследования, поиск месторождений полезных ископаемых - вот лишь некоторые примеры того, где может пригодиться эта разработка.

Стая подводных датчиков, перемещаясь вместе с течением, в отличие от статичных устройств, сможет собрать более точную и актуальную информацию о температуре и солености воды. К тому же использовать их дешевле, чем автономные подводные аппараты.

Каждое устройство будет снабжено сенсорами и светодиодами, передающими информацию от одного искусственного организма к другому, образуя сеть. При работе в толще воды такая система эффективнее радиоволн. Сбор данных станут осуществлять размещенные на водной глади буи. Для энергообеспечения планируется применить специальные пьезоэлементы, которые, хаотично двигаясь в потоке воды, будут вырабатывать электричество.

В настоящее время кипит работа над опытным образцом диаметром 20 см. Ученые еще не сошлись во мнении, нужно ли уменьшать размер устройств или оставить его как есть. Ведь те задачи, которые ставятся на данном этапе перед "умным планктоном", не требуют малых размеров. А миниатюрные приборы гораздо легче потерять, к тому же есть опасность, что морские твари могут принять их за нечто съедобное. И тогда рукотворный "планктон" постигнет судьба планктона природного. ЖС

Непрозрачное стало прозрачным

Удивительные эксперименты проделали физики из Твентского университета в Нидерландах, заставившие проходить лазерный луч через толстый слой непрозрачного материала.

Разумеется, этот трюк удается проделать далеко не с каждым веществом. Если оно активно поглощает свет, то ничего не получится. Однако есть обширный класс веществ вроде обычной бумаги, молока или белой краски, которые почти не поглощают свет, зато сильно его отражают и рассеивают. Большинство фотонов, многократно изменив направление движения, вылетают из слоя обратно.

Вот почему бумага или белая краска почти весь свет диффузно отражают, а значит, почти ничего не пропускают.

Однако развитая еще в восьмидесятые годы теория предсказывает, что в таких случайно неоднородных средах всегда, даже в толстых слоях, найдутся "открытые каналы", по которым часть света все же проходит насквозь. Чем толще слой, тем меньше каналов, но часть из них остается при любой толщине. При обычном освещении доля прошедшего света крайне мала, каналы возникают редко и нерегулярно, поэтому отыскать их в эксперименте очень трудно.

Теперь ученые нашли способ это проделать. Они облучали красным лазером слой из гранул оксида цинка, который художники используют в составе цинковых белил. Для измерения прошедшего сквозь слой света использовали цифровую камеру. На пути лазера перед образцом устанавливался пространственный модулятор на жидких кристаллах, который мог изменять плоский волновой фронт луча, внося в каждый пиксел необходимые задержки. С помощью компьютеризированного сигнала обратной связи с цифровой камеры фронт луча подстраивали так, чтобы увеличить пропускание света образцом. Таким образом пропускание удалось увеличить на 44% по сравнению с обычным плоским волновым фронтом. Дело в том, что рассеянные неоднородностями образца световые волны интерферируют друг с другом и за счет правильной подстройки фазы можно добиться конструктивной интерференции - "направить свет в каналы". Когда толщину слоя увеличили с 5,7 до 11,3 мкм, степень пропускания вновь удалось повысить примерно на ту же величину. Ученые считают, что полученные результаты прекрасно согласуются с теорией, которая предсказывает, что предельная величина пропускания случайного слоя всегда равна 2/3 вне зависимости от его толщины.

Эксперименты голландцев, блестяще подтвердившие идеи двадцатилетней давности, внушают большие надежды. Сильно рассеивающие материалы встречаются всюду. И эти результаты справедливы не только для света, но и для радиоволн, звуковых колебаний и даже электронов, которые с точки зрения квантовой теории тоже являются волнами. Электроны могут рассеиваться на примесях в полупроводниках или в очень тонких проводниках современных чипов. Подстройкой волнового фронта можно попытаться увеличить прохождение радиоволн через атмосферу, повысить эффективность облучения тканей при терапии или чувствительность сонаров. Трудно предвидеть все возможные приложения, но похоже, теперь они уже не заставят себя долго ждать. ГА

Новости подготовили

Галактион Андреев
Александр Бумагин
Владимир Головинов
Евгений Золотов
Денис Коновальчик
Игорь Куксов
Павел Протасов
Жанна Сандаевская
Дмитрий Шабанов
Константин Шиян

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2021
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.