сряда, август 19, 2009

Обяснен е принципът на ‘скрития портал’: Първият настройващ се електро-магнитен портал


Входът към платформа 9 ¾ на гарата King's Cross Station, използван от Хари Потър за пътя му към училище. Ново изследване обяснява идеята на портал, който може да блокира електро-магнитните вълни, но да позволи преминаването на други обекти (Credit: iStockphoto/Guy Erwood)
ScienceDaily (Aug. 14, 2009) — Докато изследователите не могат да обещаят доставка в паралелна вселена или училище за магьосници, книги като тази на Пулман – Тъмни Материали и Хари Потър на Дж.К.Роулинг са със няколко стъпки по-близо до реалността, която изследователите в Китай са създали – първият електромагнитен портал, който може да се настройва.

Работата е една стъпка напред в изучаването на метаматериалите, публикувана в Новото списание за Физика (съ-притежавано от Института за Физика и Немското Физично Общество).

В доклад, изследователите от университета в Хонг Конг и университета Фудан в Шанхай обясняват разработката като „портал, който може да блокира електромагнитните вълни, но позволяващ преминаването на други същества обекти” като „скрит портал както се знае във фантастичните творби.”

Порталът, който сега е много по-близо до реалността, използва трансформираща оптика и усилен разпръскващ ефект от подредбата на метални материали, наречен единичен-кристал итриево-железен-гранат, който принуждава светлината и другите форми на електромагнитна радиация - следвайки сложни посоки – да създадат скрит портал.
Предишните опити за електромагнитен портал бяха спъвани от техния тесен bandwidth, улавяйки само малък диапазон от видимата светлина или другите форми на електромагнитна радиация. Тази нова конфигурация на метаматериали обаче може да бъде манипулирана за да има диелектрична проницаемост и магнитна проницаемост – способни да изолират електромагнитното поле, която среща с подходящата магнитна реакция.

Поради отговора на специфично подредените материали към магнитното поле, се получава допълнителен ефект/предимство изразяващо се в това, че формацията може да се настройва и следователно да се включва или изключва дистанционно.

Д-р Huanyang Chen от Физичния отдел на университета в Хонг Конг коментира: „В честотния обхват, в който метаматериала притежава негативен индекс на пречупване, хора стоящи извън портала, ще видят нещо като огледало. Дали той може да блокира всичката видима светлина зависи от това дали може да се направи метаматериал, който има негативен индекс на пречупване от 300 до 800 нанометра."

Метаматериалите, областта на изследване на физиката стояща зад възможното създаване на реален Хари-Потър стайл невидимо наметало, са екзотични съставни материали създадени на атомно (вместо на обикновеното химично) ниво за продуцирането на материали със свойства отвъд тези, които са присъщи естествено на тях.

неделя, август 09, 2009

Дебатът за причината на изчезването на ледниковите епохи е приключил?


ScienceDaily (Aug. 7, 2009) — Изследователите до голяма степен са приключили с добата за механизма, който причинява периодични ледникови епохи на Земята през последните 2.5 милиона години – в крайна сметка, те са свързани с леки промени на слънчевото лъчение, причинени от предсказуеми промени в ротацията и оста на Земята.

В публикация в сп. Наука, изследователите от Орегонския Университет и други институции заключиха, че познатите ни ‘клатушкания’ във въртенето на Земята са причината глобалните нива на леда да достигнат своя връх преди 26 хиляди години, да се стабилизират за 7 хиляди години и след това да започнат да се топят преди 19 хиляди години, и евентуално да доведат до края на последния ледников период.
Топенето първоначално е било причинено от слънчевото лъчение, не от промени в нивата на въглеродния диоксид, както някои учени предположиха през последните години.

"Слънчевата радиация е бил спусъкът за стартирането на топенето на леда, това е съвсем сигурно”, казва Питър Кларк, професор по геонауки в Орегонския Университет. „Също така е имало и промени в нивата на атмосферния въглероден диоксид и океанската циркулация, но те се случили по-късно и са усилили процеса, който вече е бил започнал.”
Откритията са важни, казват учените, защото те ще дадат на изследователите по-прецизно разбиране за това как ледените шапки се топят в отговор на механизмите на слънчево лъчение. И въпреки, че промените, които са се случили преди 19 хиляди години са били поради усиленото слънчево лъчение, това количество на нагряване може да бъде трансферирано, в това което се очаква от текущите увеличения на нивата на парниковите газове, и да помогне на учените по-точно да предвидят как ще реагират текущите ледени шапки на Земята в бъдещето.

"С доста по-голяма сигурност знаем, как древните ледени шапки са реагирали на слънчевото лъчение, и това ще бъде много полезно в по-доброто разбиране на бъдещето,” казва Кларк. „Хубаво е да се наблегне на това.”

За да направят анализа си, учените са използвали 6000 дати и локации от ледени полета, за да определят с висока точност, кога са започнали да се топят. Правейки това, те потвърдили теорията, която се развила преди повече от 50 години и установили, че малки но определими промени във въртенето на Земята са били причината за ледената епоха.

"Ние изчисляваме промените в оста на Земята и въртенето й, 50 милиона години назад,” казва Кларк. „Те са породени главно от гравитационните влияния на по-големите планети, също като Юпитер и Сатурн, които дърпат и бутат Земята по различен начин през периоди от хиляди години.”

Това в замяна, може да промени оста на Земята – начина по който е наклонена към слънцето – с около 2 градуса за големи периоди от време, което пък променя начина по който слънчева светлина пада върху Земята. И тези малки промени в слънчевото лъчение са причината за няколкото ледени епохи през последните 2.5 милиона години, които достигнали своя връх преди около 100 хиляди години.

В текущия период, учените казват, че Земята би трябвало да се променя от дълъг между ледников период, който е продължил през последните 10 хиляди години и да се връща обратно към условията, който в крайна сметка ще я доведат до нова ледникова епоха – освен ако някакви други сили не го спрат или забавят. Но това са процеси, които буквално се променят с ледниковите периоди, и поради парниковите емисии Земята вече се е затоплила доста през последните 200 години, отколкото би трябвало, ако ги нямаше, казва Кларк.

"Един от големите проблеми сега са Гренландия и Антарктическите ледени полета, които ще отговорят на глобалното затопляне и ще покачат нивата на моретата,” казва Кларк. „Това изследване ще ни помогне да разберем по-добре този процес, и да подобрим валидността на нашите модели.”

Изследването е проведено със сътрудничеството на учени от Геологическото Дружество на Канада, Университета от Уисконсин, Стокхолмския Университет, Харвард и Американското Геологическо Дружество и Университета Улстър. То е подкрепено от Националната Научна Фондация и други агенции.

Източник: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/08/090806141512.htm

неделя, август 02, 2009

Кометите – създатели или разрушители на живот?

Кометата Хейл-Боп. Водната среда на ранните комети, заедно с голямото количество на органичен материал открит в тях, биха могли да бъдат идеалните условия за растеж и размножаване на примитивни бактерии, твърдят учени. (Credit: iStockphoto/Kenneth C. Zirkel)

ScienceDaily (July 31, 2009) — Учените са разисквали, колко масови измирания в историята на Земята са били причинени от космическо тяло разбило се на повърхността на планетата. Повечето са съгласни, че сблъсък с астероид преди 65 милиона години е довел до края на епохата на динозаврите, но има несигурност за това, колко други измирания са били породени от сблъсък с астероид или комета.

В действителност, астрономите знаят, че вътрешната част на слънчевата система е защитена до известна степен от Сатурн и Юпитер, чиито гравитационни полета могат да изхвърлят кометите в междузвездното пространство или понякога да ги привлекат за да се разбият в тях. Това беше потвърдено отново на 20 Юли, когато огромно петно се появи на повърхността на Юпитер, очевидно доказателство за удар на комета.

Изследване на Новия Университет във Вашингтон индикира, че е малко вероятно кометите да са причинили масови измирания или да са отговорни за повече от едно малко (като влияние) събитие. Изследването също показва, че много комети с дълъг период, които приключват пътя си в земната атмосфера, най-вероятно произлизат от район, който дълго време астрономите са мислили, че не би могъл да произведе наблюдаеми комети. Кометите с дълъг период имат орбити вариращи от 200 години до десетки милиони години.

"Смяташе се, че кометите с дълъг период, които наблюдаваме, ни дават информация за облака на Оорт, но те всъщност ни дават тъмна картина на целия Облак на Оорт,” казва Натан Каиб, докторант по астрономия в Университета Вашингтон и водещ автор на изследването, което се публикува на 30 Юли в Сайънс Експрес, он-лайн изданието на списанието Сайънс.

Облакът Оорт е останка от мъглявината, от която се е формирала слънчевата система преди около 4.5 милиарда години. Той се разпростира от 93 милиарда мили от слънцето (1000 пъти разстоянието Земя-Слънце) и стига до 3 светлинни години разстояние (светлинната година е 5.9 трилиона мили). Облакът Оорт би могъл да съдържа милиарди комети, повечето от тях толкова малки и отдалечени, че никога не са били наблюдавани.
Има около 3200 познати комети с дълъг период. Сред най-запомнените е Хейл-Боп, която беше видима с просто око през 1996 и 1997 и беше една от най-ярките комети на 20-ти век.

За сравнение, Халеевата комета, която се появява на всеки 75 години, е може би най-познатата комета, но тя е с къс период, като за тези комети се смята че произлизат от различна част на слънчевата система наречена Куиперов пояс.

Вярва се, че почти всички комети с дълъг период, които се движат по траектории пресичащи разстоянието Юпитер-Земя, произлизат от външния Облак на Оорт. Техните орбити могат да се променят, когато се избутат от гравитацията на близка звезда преминаваща близо до слънчевата ни система, и се е мислело, че такива срещи влияят само на далечните външни тела в Облака Оорт.

Вярвало се е също, че телата от вътрешната част на Облака Оорт могат да имат орбити пресичащи земната само, когато има рядко преминаване на звезда. Но се оказа, че дори без да има среща със звезда, кометите с дълъг период могат да се изплъзнат от защитната бариера на Юпитер и Сатурн и да изминат път, който пресича земната орбита.

В новото изследване, Каиб и съ-автора Томас Куин, професор от Университета във Вашингтон и докторантски съветник на Каиб, са използвали компютърни модели за симулиране на еволюцията на кометните облаци в слънчевата система за период от 1.2 милиарда години. Те дори открили, че дори и при липсата на метеоритни дъждове, вътрешната част на Облака на Оорт е главен източник на комети с дълъг период, които евентуално пресичат орбитата на Земята.

Ако приемем Облака Оорт за единствен източник на комети с дълъг период, учените биха могли да изчислят най-високия брой на кометите във вътрешната част на Облака. Действителният брой не се знае. Но използвайки най-голямата възможна цифра, те определили, че не повече от 2 или 3 комети биха ударили Земята, по време на това, което се счита за мощен кометен дъжд през последните 500 милиона години.

"За последните 25 години, вътрешната част на Облака Оорт беше считан за мистериозен, ненаблюдаван обект, способен да изхвърли тела, които биха заличили живота на Земята,” каза Куин. „Ние показахме, че вече открити комети могат да се използват за изчисляване на горната граница на бройката на телата в този резервоар.”

С три големи удара случващи се почти едновременно, беше предложено, че малкото събитие на измиране преди около 40 милиона години е резултирало от кометен дъжд. Изследването на Каиб и Куин показва, че ако сравнително малко измиране се е причинило от кометен дъжд, то това е било вероятно най-интензивния кометен дъжд откакто имаме фосилни изкопаеми.

"Това ни говори, че най-мощните кометни дъждове причиняват минимални измирания, така че най-вероятно те не са причините за събитията на масови измирания,” казва Каиб.
Той отбеляза, че работата предполага областта около слънчевата система да е останала сравнително непроменена за последните 500 милиона години, но не е ясно дали всъщност е така. Ясно е, че въпреки всичко, Земята е извлякла полза от съществуването на Юпитер и Сатурн, стоящи като гигатски бейзболни ръкавици, отклоняващи или абсорбиращи комети, които иначе биха ударили Земята.

"Ние показахме, че Юпитер и Сатурн не са перфектни и че някои комети от вътрешния Облак на Оорт могат да се промъкнат. Но повечето не успяват,” казва Каиб.

ScienceDaily (July 31, 2009) —Друго изследване пък твърди, че кометите са съдържали големи количества течна вода във вътрешностите си по време на първите милиони години от тяхното формиране.

Водната среда на ранните комети, заедно с големите органични съставки вече открити в кометите, биха предоставили идеални условия за растежа и размножаването на примитивни бактерии. Така твърди проф. Чандра Уикрамасингх и колегите му в Центъра за Астробиология Кардиф в изследване публикувано в Международния Журнал за Астробиология.

Екипът от Кардиф е изчислил термалната история на кометите след като те се формирали от междузвездния и междупланетарния прах преди около 4.5 милиарда години. Формацията на самата слънчева система, се смята че е предизвикана от шокови вълни, които били излъчени от експлозия на близка супернова. Суперновата инжектирала радиоактивен материал, като например Алуминий-26 в примитивната слънчева система и част от него се натрупал в кометите. Проф. Чандра Уикрамасингх заедно с д-р Джанаки Уикрамасингх и д-р Макс Уолис твърдят, че топлината излъчена от радиоактивността затопля първоначално замръзналия материал на кометите за да произведе под-повърхностни океани, които са останали в течно състояние в продължение на милиони години.

Проф. Чандра Уикрамасингх казва: „Тези изчисления, които са много по-пълни откогато и да е било, оставят малко място за съмнение, че голяма част от 100-те милиарда комети в нашата слънчева система наистина са имали течни вътрешни части в миналото си.
Кометите напоследък също биха могли да втечняват вътрешните си части като наближават вътрешната част на слънчевата система. Доказателство за скорошно топене е открито в снимки на кометата Темпъл 1, направени от сондата "Deep Impact" през 2005."

Съществуването на течна вода в кометите дава подкрепа на възможната връзка между живота на Земята и кометите. Теорията, позната като кометна панспермия, водена от Чандра Уикрамасингх и късния Сър Фред Хойл твърди, че живота е бил донесен на Земята от кометите.

Източник:

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090730141552.htm
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090730141658.htm