Текст книги "Журнал "Компьютерра" №765-766"
Автор книги: Компьютерра Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 6 страниц)
Проблема не раз привлекала внимание экспериментаторов и, несмотря на трудности измерений крайне малого давления света, были получены достаточно надежные результаты. Итог столетних усилий был подведен в прошлом году в большом обзоре австралийских специалистов из Университета Квинсленда, опубликованном в авторитетном журнале Reviews of Modern Physics. Авторы пришли к выводу, что оба авторитета правы и можно пользоваться любыми формулами, между которыми ни один эксперимент не позволит найти отличий. Дело в том, что электромагнитная волна в среде вызывает в ней напряжения, и есть определенный произвол в том, как делить энергию и импульс между электромагнитной волной и средой. Если тензор Абрагама или Минковского дополнить подходящим тензором для среды, то вычисленные с их помощью наблюдаемые силы будут всегда одинаковы.
Но далеко не все согласны с этими выводами. В новых элегантно простых экспериментах китайские ученые свободно подвешивали кварцевое оптическое волокно диаметром в половину микрона и длиной полтора миллиметра. Сверху в волокно стреляли мощным импульсом красного лазера с длительностью 270 мс и длиной волны 650 нм. Авторы полагали, что когда свет покидает волокно снизу, то его импульс, по Минковскому, должен уменьшиться и растянуть волокно, а по Абрагаму, наоборот – импульс в воздухе увеличится и толкнет кончик волокна вверх.
Опыт показал справедливость второго сценария – после каждого импульса волокно слегка изгибалось.
Однако специалисты считают, что под внешней простотой и убедительностью экспериментов с оптическим волокном скрывается масса нюансов. Например, импульс достаточно мощный и неизбежно нагревает волокно. Поэтому еще предстоит убедиться, что это не тепловые эффекты ответственны за изгиб волокна, который может быть вызван и массой других причин. Есть и другие недавние эксперименты, вроде бы свидетельствующие в пользу формулы Минковского. Остается надеяться, что для окончательного разрешения проблемы Абрагама-Минковского не потребуется еще сотня лет. ГА
Недолгий век царапин
Физикам из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн удалось изготовить добавку к антикоррозийным покрытиям, которая делает их способными самостоятельно залечивать царапины. Такие покрытия будут весьма полезны и на днище автомобиля, и на скамейках в парке, не говоря уж о металлических конструкциях мостов и морских судов.
Идея композитов и пластиков, самостоятельно залечивающих трещины и дефекты, не нова. Однако если такие материалы дороги и экзотичны, то не боящиеся царапин доступные покрытия будут широко востребованы.
Ученые поместили залечивающее вещество и катализатор в капсулы диаметром менее ста микрон. Поскольку содержимое капсул почти не взаимодействует с внешней средой, их можно добавить в краску практически любого состава. После покраски слоем около ста микрон, в котором разбросано множество таких микросфер, образуется устойчивое к повреждениям покрытие.
Царапина разрывает микросферы, катализатор и наполнитель затекают в нее, вступают в реакцию и залечивают повреждение. В экспериментах использовались стальные пластины с новым покрытием, которые царапали, а затем опускали в соленую воду. На образцах с обычной краской уже через сутки образовался заметный слой ржавчины, а на покрытиях с залечивающими микрокапсулами даже через пять дней не было заметно никаких следов коррозии.
Ученые надеются, что их добавка быстро найдет применение в промышленности, а пока продолжают работать над новыми составами и наполнителями, которые вместо коррозии смогут избирательно бороться, например, с микроорганизмами. ГА
Мокрый треугольник
Удивительные эксперименты проделали физики из Ноттингемского университета в Великобритании. Ученым впервые удалось как следует проверить теорию вращения капли, развитую еще полтора столетия назад изобретателем стробоскопа бельгийским физиком Жозефом Плато.
Свободные, быстро вращающиеся капли воды в природе встречаются редко, но они являются хорошей моделью атомных ядер, некоторых астрофизических объектов и даже абстрактных черных дыр в многомерных пространствах теорий Великого объединения. Плато развил теорию формы поверхности вращающихся капель. Их форма определяется поверхностным натяжением жидкости, которое стремится сделать каплю сферической, и центробежными силами, которые стремятся разорвать ее на части. У астрофизических объектов поверхностное натяжение заменяется гравитацией.
Теория предсказывает, что по мере увеличения скорости вращения растут центробежные силы, и капля сначала все сильнее сплющивается. Если скорость продолжать увеличивать, то скоро форма эллипсоида становится неустойчивой, и капля превращается сначала в толстую гантель, а затем на ней возникает три и более выпуклостей. В конечном счете капля превращается в бублик. Чтобы проверить свою теорию, Плато провел эксперименты, поместив каплю масла в смесь спирта и воды с точно такой же плотностью. Вращение создавалось обычной мешалкой. Ученому удалось наблюдать сплющенные капли и капли в виде гантели, но продолжить опыты мешала вязкость окружающей жидкости.
С тех пор капли пытались свободно подвешивать и вращать разными способами, включая эксперименты в невесомости, но получить хотя бы три выпуклости так и не удавалось.
В новых экспериментах каплю воды подвесили в мощном магнитном поле сверхпроводящего соленоида. Форма быстро спадающего к краям поля была такова, что "гостья" удерживалась в его центре. В каплю вставляли два тонких электрода и, пропуская по ним ток, заставляли ее вращаться. Если ток делали переменным, то по поверхности капли можно было гнать волну, которая стабилизировала определенную форму поверхности. Так впервые удалось наблюдать устойчивые трех-, четырех– и пятиугольные капли, очень похожие на те, что предсказывает теория.
Несмотря на достигнутый успех, механизм стабилизации формы капель пока остается неясным, поэтому ученые решили продолжать свои эксперименты. ГА
Вехи истории
При всей необъятности Интернета нередко возникают ситуации, когда извлечь информацию, которая еще недавно была доступна, не так-то просто: старые данные на регулярно обновляемых сайтах вытесняются свежими, юзеры регистрируют и удаляют профили, модераторы веб-ресурсов уничтожают неугодные посты… Конечно, можно попытаться просмотреть историю изменений нужной странички в «Архиве Интернета» (www.archive.org) или в кэше поисковика Google, однако такие способы далеко не всегда дают желаемый результат. Решением проблемы может стать качественно новая система под названием Zoetrope – совместное детище исследовательского подразделения Adobe и специалистов Вашингтонского университета.
Zoetrope позволяет встраивать в нужный сайт нечто вроде "машины времени". Для этого пользователю достаточно нарисовать на веб-странице прямоугольник (как говорят авторы системы, "линзу"), заключив в него область, представляющую интерес. После накопления определенной исторической базы при помощи бегунка юзер сможет передвигаться по временной шкале и отслеживать любые изменения, происходившие ранее в выделенном фрагменте страницы. Zoetrope позволяет работать с различными типами линз, в том числе визуальными и текстовыми. Первые подойдут в том случае, если блоки информации привязаны к строго определенным областям на сайте; вторые – смогут найти нужный фрагмент, даже если он "плавает" по странице.
Линзы в системе Zoetrope можно связывать друг с другом для просмотра разнородных данных и накладывать на выделенные участки сайтов различные фильтры. Так, например, фильтрация по ключевым словам позволяет избавиться от сообщений, не имеющих отношения к делу, а задав определенный временной интервал, можно ограничить выдаваемые результаты, скажем, утренними часами. Zoetrope также умеет визуализировать собираемую информацию – например, строить графики.
Авторы "машины времени" отмечают, что она, в отличие от того же "Архива Интернета", делает "снимки" страниц каждые несколько часов, что позволяет получить детализированную картину изменений. Несмотря на то что пока система Zoetrope работает в тестовом режиме, следя за несколькими сотнями регулярно обновляющихся ресурсов, у нее уже нашлось немало критиков. Скептики вовсю трубят, что, если Zoetrope заработает в масштабах пусть даже части Интернета, цензорам и спецслужбам станет гораздо проще следить за юзерами, и опрометчиво сделанный и затем удаленный комментарий в блоге в такой ситуации может вылиться в серьезные проблемы. ВГ
Вода из минуса
Команда астрофизиков, координируемая из Спитцеровского научного центра, окончательно убедилась, что в атмосфере одной из ближайших к нам планет за пределами Солнечной системы есть пары воды. Отработанный во время исследования метод измерения спектра поможет в дальнейших поисках похожих на Землю планет, пригодных для белковой жизни.
Планета HD 189733b, находящаяся примерно в 63 световых годах от нас в тусклом созвездии Лисичка, была открыта еще в 2005-м. Этот горячий газовый гигант размером чуть больше Юпитера вращается вблизи своей звезды и потому разогрет примерно до полутора тысяч градусов. Планета успевает облететь звезду за 2,2 дня, удачно пролетая между Землей и звездой, заслоняя ее свет от нас. Это обстоятельство и большие размеры планеты, достигающие 15% от диаметра звезды, значительно облегчают ее наблюдение.
С помощью орбитальных телескопов Спитцера и Хаббла уже была получена карта температуры поверхности HD 189733b, найдены следы метана и углекислого газа, но вот с водой как-то не заладилось. Разные команды трижды наблюдали планету с помощью орбитальных телескопов и получили противоречивые данные. Дважды следы воды нашлись, а один раз ее не обнаружили вовсе, хотя, согласно теории, в атмосфере таких планет воды должно быть много.
Чтобы разрешить противоречие, ученые применили новый метод наблюдений. Запись сигнала производилась в два этапа: когда планета частично заслоняла свою звезду и в тот момент, когда она была с другой стороны от нее. Затем, вычтя один сигнал из другого, исследователи выделили излучение только планеты и в ее инфракрасном спектре обнаружили явные признаки наличия воды.
Разумеется, несмотря на присутствие воды и других характерных для обитаемого мира газов, из-за высокой температуры на этой планете мало шансов найти жизнь. Но новый метод можно с успехом применять и для сравнительно небольших каменистых планет вроде нашей Земли. Однако пока из-за более слабого сигнала от малых холодных планет чувствительности современных телескопов для этого явно недостаточно. Зато у их преемников, которые планируется запустить на орбиту, чувствительности для таких поисков уже должно хватить. ГА
Возмутитель спокойствия
Как вокруг молодых звезд образуются планеты? Вопрос вновь открыт – численное моделирование, осуществленное преподавателем Университета Сан-Франциско Джозефом Барранко (Joseph Barranco) показало, что общепринятый сценарий образования планет не работает.
С семидесятых годов прошлого века считалось, что ранняя стадия образования планет из вращающегося вокруг молодой звезды кольцевого облака газа и пыли определяется гравитационной неустойчивостью Кельвина-Гельмгольца. Согласно этому сценарию, пыль в кольце постепенно скапливается в его центре, становясь все плотнее. Это происходит до тех пор, пока не достигается критическая плотность, и из-за неустойчивости пыль собирается в комки километровых размеров, которые затем сталкиваются друг с другом, слипаются и образуют планеты.
Эта модель была двухмерной и не учитывала силу Кориолиса.
Кроме того, модель пренебрегала сдвиговым трением различных слоев пылевого диска друг о друга, которое возникает из-за того, что в центре диска пыль и газ вращаются вокруг звезды несколько быстрее, чем по его краям. Численные расчеты тоже велись по двухмерным моделям и подтверждали выводы теории.
Было ясно, что силы Кориолиса будут только усугублять гравитационную неустойчивость, тогда как различия в скорости газа и пыли могут стабилизировать вращение диска. Но никто не предавал этим тонкостям большого значения.
Барранко первым произвел трехмерные расчеты с учетом сил Кориолиса и различий в скорости газа и пыли в диске.
Он обнаружил, что разница в скоростях движения пыли и газа вскоре приводит к возникновению турбулентности, как в быстром бурлящем потоке воды, которая все перемешивает и подавляет гравитационную неустойчивость. Как же тогда образуются планеты?
Барранко считает, что надо продолжать исследования. Возможно, в еще более детальных и точных расчетах окажется, что несмотря на турбулентное перемешивание тонкий плотный слой пыли все же остается в центре диска и там возникает гравитационная неустойчивость. А быть может, действительный механизм начальной стадии образования планет совершенно иной. И тут открывается широкое поле для гипотез. Но как-то ведь планеты должны рождаться, раз уж мы живем на одной из них. ГА
Новости подготовили
Галактион Андреев
Александр Бумагин
Владимир Головинов
Евгений Золотов
Денис Коновальчик
Игорь Куксов
Дмитрий Шабанов
Виктор Шепелев
МИКРОФИШКИ: Микрофишки
Google Chrome дорос до первой «взрослой» версии. Чтобы выбраться из статуса беты, браузеру потребовалось три месяца.
За сто дней, прошедших с публичного представления программы, ее успели опробовать миллионы пользователей, часть из которых сделала Chrome основным инструментом для ежедневного веб-серфинга. АЗ
***
Эпоха «информационной реальности» порождает не только новые формы товаров, маркетинга и потребления, но и немыслимые ранее художественные инсталляции. Установив расширение для Firefox под названием Tumbarumba, юзер не получит никакой практической пользы – разве что сможет проверить свое восприятие реальности на адекватность.
Все, что делает Tumbarumba, – иногда в случайные моменты вставляет в текст просматриваемой пользователем странички фрагмент некоего сюрреалистического рассказа. По мнению создателей, Tumbarumba нужна не столько для привлечения внимания к талантливым, но малоизвестным рассказам, отобранным для проекта, сколько для "получения удовольствия от мгновенной дезориентации сознания при встрече с абсурдом". ВШ
В последнем номере минувшего года мы подробно рассказали о примечательной питерской школе, где компьютеры стали верными помощниками детей. Подобная информатизация учебного процесса, конечно, идет не только в культурной столице. Больше года назад фонд "Вольное дело" вместе с корпорациями Intel, Microsoft и Asus начали благотворительную образовательную программу "Компьютер для школьника". В ее рамках почти 200 школ Краснодарского края, Свердловской и Нижегородской областей получили примерно 42 тысячи лэптопов Eee PC вместе с набором ПО, которое поможет легче овладевать науками. Новые веяния коснулись не только младшего поколения – педагоги из участвующих в проекте школ прошли обучение эффективному использованию новых технологий в образовании. Партнеры продолжат свою деятельность и в текущем году. АЗ
БЕЗОПАСНОСТЬ: Из жизни пиратов
Автор: Киви Берд
Начиная с 1 января 2009 года небольшая, но довольно известная софтверная фирма SlySoft перешла на новую бизнес-схему, сменив бесплатные пожизненные апдейты для своих программ на распространение обновлений по подписке, требующей ежегодного платного продления. Новости подобного рода обычно представляют интерес лишь для самих компаний да для их самых преданных клиентов. Однако нынешний случай выделяется из обычно скучного ряда, поскольку главным козырем SlySoft является программа для «резервного копирования» оптических дисков AnyDVD HD, поставленная вне закона в США, Европе и многих других странах и официально запрещенная там к распространению как «пиратская».
Поскольку AnyDVD HD является единственным коммерческим продуктом на рынке, способным качественно снимать защиту с видеодисков Blu-ray, а технология BD+ для защиты таких дисков от копирования является на сегодня самой мощной разработкой в антипиратском арсенале индустрии контента, судьба и эволюция SlySoft в данном контексте представляет особый интерес.
Первые фильмы на дисках Blu-ray с защитой BD+ стали появляться на рынке в конце 2007 года. К середине марта 2008 компания SlySoft обновила AnyDVD HD до новой версии 6.4.0.0, которая полностью снимала защиту BD+ со всех фильмов, выпущенных к тому моменту.
Главная особенность технологии BD+ состоит в том, что это не статичный алгоритм защиты, а компактная виртуальная машина, код которой загружается в плеер при каждом воспроизведении диска. Все возможности этой очень гибкой и легко модифицируемой схемы продолжают оставаться неизвестными, поскольку спецификации BD+ никогда открыто не публиковались.
В мае 2008 в продаже стали появляться новые фильмы Bluray, защищенные модифицированной версией BD+, которая для AnyDVD HD была уже не по зубам. Впрочем, через несколько месяцев SlySoft выпустила обновление своей программы, так что барьеры опять были сломлены, а разработчикам BD+ пришлось заняться изобретением новых хитростей защиты.
Параллельно этим событиям, в августе 2008-го, активисты веб-форума Doom9, ранее прославившиеся коллективным вскрытием системы AACS, т. е.
первого уровня защиты HD видеодисков, начали независимый проект по восстановлению и, соответственно, преодолению защиты виртуальной машины BD+. В начале ноября на форуме появилось полное энтузиазма сообщение об успехе – первом открытом инструменте, удаляющем защиту BD+.
Чтобы стало понятнее, насколько нетривиальным делом является сегодня просмотр Blu-ray-дисков на компьютере с Linux, можно процитировать сообщение разработчика: "Я рад объявить о первом успешном восстановлении фильма Day After Tomorrow, защищенного средствами BD+, для его воспроизведения на платформе Linux. Это было сделано с помощью Blu-ray-привода с пропатченной прошивкой (чтобы получать Volume ID, идентификатор тома фильма), программы DumpHD для расшифровки контента с диска в соответствии со спецификациями AACS и разработанного в рамках Doom9 дебаггера виртуальной машины BDVM для генерации таблицы преобразований, которая восстанавливает обратно все части фильма"…
Однако снятие защиты от копирования с Blu-ray фильмов остро интересует отнюдь не только энтузиастовлинуксоидов. В середине ноября полиция китайского города Шенжень провела рейд в подпольном хранилище пиратской продукции. В его ходе было обнаружено и изъято свыше 800 копий кинокартин в HD качестве, причем все диски были упакованы в фальшивые Blu-ray коробочки голубого цвета, выглядевшие почти как настоящие и даже оснащенные наклейками-голограммами.
Сообщается, что пираты делали рипы HD-фильмов (снимая с дисков Blu-ray защиту AACS и BD+), а затем перекодировали полученные файлы в формат высокого разрешения AVCHD.
При этом исходное разрешение картинки умышленно понижалось так, чтобы фильм влезал на DVD-диск вместо более дорогого Blu-ray.
Эта остроумная уловка обеспечивала пиратам приличный навар, позволяя продавать контрафакт гораздо дешевле настоящих Blu-ray-дисков. Поскольку пиратские диски продаются в приличной упаковке, имитирующей фирменную, и без проблем воспроизводятся Blu-ray-плеерами, понимающими формат AVCHD, то многие покупатели вполне могут принять подделку за оригинальную продукцию.
Примерно в то же время, когда накрывали бизнес предприимчивых китайцев, начался выпуск Blu-ray-фильмов сразу с несколькими новыми версиями защиты BD+. SlySoft на этот раз озадачилась модификациями заметно сильнее. А ее сделанное в декабре уведомление о задержках со вскрытием новой защиты до февраля 2009-го практически совпало по времени с объявлением о замене бесплатных апдейтов программы на ежегодную платную подписку.
Кое-кто из язвительных комментаторов в Интернете "перевел" эту новость так, что в SlySoft устали терпеть массовое пиратское распространение их программы и в новых, ужесточившихся условиях борьбы решили стабилизировать свои доходы. Возможно, так оно и есть.
ТЕМА НОМЕРА: Куда идем мы с пятачком?..
Автор: Юрий Романов
Слово «кризис» присутствует в лексиконе человечества уже три тысячелетия. Придумали его древние греки. Krisis у них означал «поворотный пункт», «принятие решения», «выбор».
Сделать разумный выбор всегда трудно. Нужно ведь многое обдумать, чему-то научиться, от чего-то отказаться. Выбор – это задача, которую нужно решить. Задачки из физики или математики – те, точные способы решения которых были найдены ранее, – не представляют трудности. Другое дело – задачи из гуманитарных сфер. Спокон веку правители, экономисты, педагоги находили их приближенные решения интуитивно, по наитию.
И лишь сегодня наука – точная наука! – вплотную приблизилась к тому, чтобы искать и находить решения этих задач[У ученых есть замечательное выражение: "С точностью, достаточной для практического применения". Изящная формулировка!], пользуясь новейшим математическим аппаратом и методиками компьютерного моделирования.
Кстати, с приходом в науку людей, уверенных в том, что решение любых проблем общественной жизни и управления государством, воспитания и образования, выбор приоритетов развития страны и даже… выбор размера зарплаты врачей вкупе с выработкой требований к их культурному уровню – отныне и навсегда есть прерогатива ученых, а не политикоадминистративного аппарата, – так вот, с их приходом[Другое дело, найдется ли достаточное число людей, понявших это не со слов журналистов, пишущих о науке на страницах популярных изданий, а в процессе собственных исследований. И окажутся ли они способны на практические действия в качестве "корректирующих звеньев" многочисленных контуров государственного управления своей страной…]и начнется настоящая научная революция, которая разделит общество на два лагеря: сторонников и противников.[Дочитав до этого места, Глеб Иванович Поспелов, пожилой человек, социолог, доктор экономических наук, с которым я много консультировался, готовя тему номера, крякнул и грустно поглядел на меня…] Тут-то страсти и закипят!
И очень может быть, что начнется все с борьбы за реализацию той или иной концепции "Большого Проекта для России" – уникальной возможности внедрить в практику управления государством строгие математические методы.
История богата примерами молниеносного взлета не только отдельных стран, но даже цивилизаций. Внимательный анализ неизменно показывает, что во всех этих случаях имел место успешно реализованный Большой Проект – достигнута точно сформулированная и поставленная лидером стратегическая цель, принятая и поддержанная массами.
Вот и Барак Обама с Джоном Маккейном в предвыборных программах озвучили варианты национальных Больших Проектов, наподобие знаменитой Лунной инициативы Джона Кеннеди. Вспомним: программа "Аполлон" вызвала в свое время небывалый всплеск энтузиазма и завершилась, помимо всего прочего, подъемом экономики и достижением Соединенными Штатами безоговорочного лидерства в микроэлектронике, вычислительной технике и ряде сопутствующих технологий (эффект "локомотива", главный из побочных результатов осуществленного Большого Проекта). Сегодня Обама призывает США стать мировым лидером в генных технологиях и микробиологии[Джон Маккейн стоял за мобилизацию экономики США на достижение новых успехов в космосе: мол, американцы должны вернуться на Луну и первыми высадиться на Марсе. Что ж, американцам, видимо, интереснее решать свои "земные" проблемы…].
Впрочем, похоже, что эта амбициозная затея не идет ни в какое сравнение по сложности с теми задачами, которые сама жизнь сегодня поставила перед Россией. Цели Большого Проекта, осуществить который предстоит нам, в отличие от американских, похоже, далеко выходят за пределы "чистого" научно-технического прогресса. Не исключено, что для его реализации понадобится совершить первую в истории человечества "настоящую" научную революцию, когда представители точной науки окажутся востребованными у рычагов власти. Выбор стратегии управления в условиях системного кризиса и ограниченности ресурсов, которыми могут располагать руководители страны после осуществления комплекса антикризисных мер, – задача не для интуитивного решения. "Когда патронов мало, стреляй без промаха" – не эта ли рекомендация бойцам-красноармейцам может послужить аргументом в пользу точных расчетных методов принятия государственных решений – особенно в период кризиса?
