Category: техника

Category was added automatically. Read all entries about "техника".

byzantine

Точность часов может быть связана с энтропией, которую они создают.



Самые современные современные часы держат время в невероятно точном ритме. Но новый эксперимент показывает, что точность часов имеет свою цену: энтропия.

Энтропия, или беспорядок, создается каждый раз, когда тикают часы. Теперь ученые измерили энтропию, генерируемую часами, которые могут работать с разной степенью точности. Чем точнее тикают часы, тем больше энтропии они излучают, сообщают физики в статье, принятой в Physical Review X.
“Если вы хотите лучшие часы, вы должны заплатить за это”, - говорит физик Наталья Арес из Оксфордского университета.

Время и энтропия-понятия тесно переплетенные. Энтропия известна как “стрела времени”, потому что энтропия имеет тенденцию расти с течением времени — вселенная, кажется, последовательно движется от более низкой энтропии к более высокой энтропии. Это движение к увеличению энтропии объясняет, почему некоторые процессы могут идти вперед во времени, но не в обратном направлении: легко смешать сливки в кофе, но чрезвычайно трудно отделить его снова. Машины также увеличивают беспорядок, когда они работают, например, выделяя тепло, которое увеличивает энтропию их окружения. Это означает, что даже стандартные часы на батарейках производят энтропию, когда они тикают.

Физики ранее подсчитали, что для крошечных квантовых часов существует прямая зависимость между максимально возможной точностью их тиков и количеством испускаемой энтропии. Но большие часы слишком сложны для таких вычислений. Поэтому было неясно, справедливо ли такое правило и для других типов часов.

Чтобы проверить, сколько энтропии высвобождается при тиканье упрощенных часов, Арес и его коллеги сделали часы из тонкой мембраны толщиной в десятки нанометров и длиной в 1,5 миллиметра, подвешенной на двух стойках. Электрический сигнал, посланный в часы, толкнул мембрану, заставляя ее изгибаться вверх и вниз. Это изгибное движение повторялось через равные промежутки времени, как равномерное тиканье часов, и антенна регистрировала это движение. Чем мощнее был электрический сигнал, тем точнее тикали часы. И по мере того, как точность часов возрастала, энтропия — результат тепла, выделяемого в контуре антенны, — увеличивалась в такт.

Этот результат предполагает, что теоретическое соотношение для квантовых часов также применимо к другим типам часов. “Приятно иметь это”, - говорит физик Хуан Паррондо из Мадридского университета Комплутенсе, который не принимал участия в исследовании. - В чем я не уверен, так это в том, насколько универсален этот тип отношений, который они находят.” Исследователи изучали только одну разновидность часов. По словам Паррондо, пока неясно, применима ли связь между точностью и энтропией к часам в более общем плане.

Но некоторые ученые подозревают, что эта связь может быть универсальной, раскрывая фундаментальный аспект функционирования часов. Новое исследование “подтолкнуло бы нас еще больше в этом направлении”, говорит квантовый физик Ральф Сильва из ETH Zurich, который не принимал участия в исследовании. “Это точка данных в пользу того, что это, вероятно, относится ко всем часам. Но это не доказано.”

Для того чтобы часы работали надежно, они должны пройти процесс, который имеет предпочтительное направление во времени. Если бы часы не создавали энтропию, они с такой же вероятностью двигались бы вперед, как и назад. И чем больше энтропии создают часы, тем меньше вероятность того, что часовой механизм будет страдать от флуктуаций — временных шагов назад, которые ухудшат его точность.

Таким образом, если точность всех часов достигается ценой увеличения энтропии, этот компромисс может отражать тесную связь между течением времени и его измерением.

https://www.sciencenews.org/article/clock-time-accuracy-entropy-disorder
promo moris_levran december 22, 2014 02:45 8
Buy for 10 tokens
Византийская принцесса Анна – Великая княгиня Киевской Руси. В. Васнецов. "Крещение князя Владимира". В 1988 году в Советском Союзе отмечалась знаменательная дата – 1000-летие Крещения Руси. Минуло 26 лет, и сейчас можно рассмотреть подробнее эти события, поскольку к религии советская власть…
byzantine

Любопытная спираль, замеченная ALMA вокруг красной гигантской звезды R Sculptoris


Любопытная спираль, замеченная ALMA* вокруг красной гигантской звезды R Sculptoris (визуализация данных)
Наблюдения с использованием массивного миллиметрового / субмиллиметрового массива Atacama (ALMA) выявили неожиданную спиральную структуру в звёздном материале вокруг старой звезды R Sculptoris. Структура не была замечена раньше и, вероятно, вызвана скрытым спутником - звездой, вращающейся вокруг красного гиганта. Этот срез показывает оболочки вокруг звезды, которые состоят из внешнего круглого кольца, а также четкой спиральной структуры во внутренних слоях материи.
http://www.eso.org/public/usa/images/eso1239a/

ALMA; «Атакамская большая антенная решётка миллиметрового диапазона»— комплекс радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама. Имеет 66 антенн (54 антенны диаметром 12 м, и 12 антенн диаметром 7 м), объединённых в единый астрономический радиоинтерферометр. Для математической обработки данных со всех антенн на станции установлен специализированный суперкомпьютер — коррелятор, способный выполнять 17 квадриллионов операций в секунду.
alexandria

Машины Голдберга. Зачем просто, если можно сложно.

Под таким девизом можно представить творчество художника Голдберга. Точнее, целая серия "бесполезных" машин, которые производят столь незначительную работу в результате цепи множества действий. Действие происходит по принципу "домино". Эти машины получили своё название от имён американского карикатуриста и изобретателя Руба Голдберга и английского художника Уильяма Робинсона, которые использовали изображения таких машин в своих работах. Самый известный цикл работ Голдберга - это изобретения безумного профессора Люцифера Горгонзолы. Автоматическая салфетка, уникальная точилка для карандашей размером с комнату, первая подушка безопасности, состоящая из таксы и черепахи, — это только некоторые примеры.

1. Самодействующая салфетка профессора Люцифера Горгонзолы. При поднятии ложки (A) натягивается шнур (B), который дёргает ложку (C), подбрасывающую крекер (D), который ловит попугай (E), что заставляет вращаться жёрдочку (F), при этом семена (G) высыпаются в ведёрко (H), отчего то опускается и тянет тросик (I) вниз, что зажигает зажигалку (J), поджигающую ракету (K); та, взлётая, серпом (L) перерезает бечёвку (M), освобождающую маятник, который, качаясь, вытирает подбородок профессора салфеткой.

2. Механизм для заточки карандаша. Воздушный змей (В), через систему блоков открывает сосуд (D),из которой вылетает моль (Е), и съедает рубашку( F). Ботинок (G) опускается,(Н) рубильник включается, поджигая рубашку(J) с помощью утюга (I), Дым (K) через дупло (L) выкуривает опоссума (M), который упав в корзину (N) приподымает клетку (P) и дятел (Q) "затачивает" карандаш (R). Если всё это не произошло в результате сбоя или прямого саботажа (Е,М,Q), то на этот случай есть перочинный ножик (S), которым можно исправить дело при самом неблагоприятном исходе.
Но и в наше время множество энтузиастов воплощают в жизнь идеи Голдберга. Вот один из примеров:

На создание этой, поистине уникальной "машины времени" ушло 3,5 тысячи человеко-часов! Но не зря. Эта машина признанна самой сложной машиной Голдберга в мире. Она выполняет 244 действия, символизирующее историю мира от Большого Взрыва до эволюции живого на Земле, зарождении цивилизации, горячей и холодной войны и до апокалипсиса. А весь смысл (исход) этого эпического действия – просто поливка растений.

В любом развлечении есть серьёзное начало, впрочем как и любое дело можно довести до абсурда. Улыбайтесь чаще, господа!

</div>