06:06 Созданы синтетические измерения, которые помогут понять законы Вселенной |
|
Люди воспринимают окружающее пространство в трёх измерениях. На этом построена геометрическая модель нашего привычного мира, в котором все (или почти все) объекты можно измерить в длину, ширину и высоту. Теперь же японские исследователи разработали метод создания дополнительных синтетических измерений, которые помогут лучше понять фундаментальные законы Вселенной и попытаться использовать их в передовых технологиях. "Понятие измерений стало центральным элементом в различных областях современной физики и техники в последние годы", – говорит автор работы Тосихико Баба (Toshihiko Baba), профессор Йокогамского национального университета. Сегодня мир уже не удивишь новым способом получения графена (двумерная модификация углерода) и квантовыми технологиями (одномерный материал). А как на счёт большего количества измерений? "В то время как исследования материалов и структур с меньшим количеством измерений [двумерные и одномерные] были плодотворными, – добавляет Баба, – быстрый прогресс в топологии открыл дальнейшее изобилие потенциально полезных явлений, зависящих от измерений системы и выводящее нас за пределы трёх пространственных измерений, доступных в окружающем мире". Топология — это раздел геометрии, который математически описывает пространства со свойствами, которые сохраняются при непрерывной деформации. Пожалуй, самым известным примером топологического объекта является лента Мёбиуса. У неё всего две поверхности: сторона и край. По словам авторов исследования, использование света позволяет преобразовать такие физические пространства и получить очень сложные явления. В реальном мире, от линии (одно измерение) до квадрата (два) и куба (трёхмерный объект), каждое новое измерение даёт всё больше информации, но при этом требует больше знаний для его точного описания. То есть чтобы описать линию, мы должны знать о понятии длины, квадрат — длины и ширины, а, чтобы описать куб, нам должно быть известно понятие высоты. В топологической фотонике учёные могут создавать дополнительные измерения системы, получая больше степеней свободы и создавая способы многогранного управления ранее недоступными свойствами. В этот раз исследователи создали синтетическое "четвёртое" измерение на кремниевом кольцевом резонаторе, используя тот же подход, который применялся для создания комплементарных структур металл-оксид-полупроводник (КМОП). Они представляют собой микрочипы, на которых можно хранить информацию. Кольцевой резонатор позволяет расщеплять световые волны в соответствии с определёнными заранее параметрами, к примеру, полосами пропускания. В результате физикам удалось создать измеримое свойство — оно и являлось тем самым синтетическим измерением — с помощью которого исследователи имели возможность получить информацию об остальной "невидимой" части системы. Таким образом достаточно простое в своей организации устройство позволило узнать больше о попадающем в него излучении. Ранее для получения тех же параметров требовалось подключение оптоволокна, по которому направляется свет, к целому набору сложных устройств. Японские инженеры отмечают, что разработанная ими система состоит всего из одного устройства. Однако его можно объединить с другими кольцевыми резонаторами для получения каскадного эффекта, и тогда нужные характеристики оптических сигналов можно будет определять ещё быстрее. Также важным преимуществом новинки с синтетическими измерениями является то, что даже при добавлении других колец устройство будет намного меньше и компактнее, чем предыдущие системы, выполняющие те же функции. Гибкость системы, в том числе возможность реконфигурировать её по мере необходимости, позволяет проводить постоянные измерения в реальном пространстве. Это может помочь исследователям обойти "измеренческие" ограничения реального пространства и понять явления даже за пределами трёх измерений. Данная работа показывает, что учёные могут найти практическое применение синтетическим измерениям. В дальнейшем они планируют собрать в единую схему топологические и "синтетические" фотонные элементы. Результаты исследования учёных из Японии были опубликованы в научном журнале Science Advances. Напомним, ранее мы писали о том, что "услышать" новые измерения помогут гравитационные волны, а также мы рассказывали о том, куда ведут чёрные дыры. Кроме того, мы писали о том, что чувство тревоги, возникающее при попытках разобраться в пространственных измерениях, часто передаётся по наследству. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
| Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3945] |
| Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4748] | История и археология [4652] |
| Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
| Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7795] |
| Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
| Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
| Частное мнение [4911] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
| Астрология и пророчества [825] | Гипотезы и прогнозы [4629] | Дом,сад,кулинария [223] |
| Животные и растения [2796] | Здоровье и красота [5708] | Интересности и юмор [3758] |
| История и археология [4696] | Космос, астрономия [2263] | Мир вокруг нас [1982] |
| Наука и технологии [2422] | Непознанное [3983] | НЛО,уфология [1747] |
| Общество, в мире, новости [11574] | Психология и отношения [84] | Стихия, климат, экология [421] |
| Фильмы и видео [367] | Частное мнения [111] | Эзотерика и феномены [2031] |
