Блог

Опубликовано

Зачем нужна физика?

Теперь мы имеем представление о нескольких достижениях современной физики, которыми мы пользуемся ежедневно. В каждом доме можно найти технологии, над которыми лет 30-40 назад корпели очкастые ботаники, а сейчас трудится молодёжь в футболках. Полезно знать о трёх важнейший открытиях XX века. Нобелевку по физике 2014 года получили японцы Исаму Акасаки, Хироши Амано и Судзи Накамура «за изобретение эффективных синих светодиодов (LED), привёдших к появлению ярких и энергосберегающих источников белого света». Светодиоды, излучающие зелёный и красный свет, были созданы примерно полвека назад и использовались, например, как индикаторы «вкл/выкл», однако для белого света не хватало третьего компонента – синего. Три цвета вместе (красный, зелёный, синий RGB) составляют белый свет.

Разложение света на составляющие.
Разложение света на составляющие.

Японцы додумались, как вырастить кристаллы полупроводников и скомбинировать их, чтобы получить синее свечение, в конце 80-х и в 1992 году представили первый светодиод, а потом на его основе синий лазер, который позволил создать технологию BluRay. Исходная техника записи и чтения компакт дисков CD и DVD использует красный лазер. Длина волны синего лазера (405 нанометров) меньше, чем у красного (600+ нанометров), поэтому он, вроде более тонкой иглы, позволяет читать и писать более мелко и увеличить число отметок на диске
С появлением LED ламп осветительная техника переживает настоящую революцию. Светодиодные лампы потребляют в 20 раз меньше энергии при той же светимости, что у традиционных ламп накаливания, занимают меньше места, не греются, не бьются, и намного более долговечны.

Технология голубого лазера.
Технология голубого лазера.

Светодиоды используются ныне в домашних лампах, светофорах (это те, что горят ярко), световых табло, фонариках, телевизорах и прочих дисплеях, уличном освещении, фарах машин, дезинфицирующих медицинских лампах, BD проигрывателях, и любой электронике.
Без полупроводниковой электроники наша жизнь теперь немыслима. Процессоры и микросхемы есть не только в компьютерах, игровых приставках, телефонах и телевизорах, но и в автомобилях, самолётах, микроволновках, умных часах и даже чайниках.
Биполярный точечный транзистор изобрели в 1947 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн (Нобелевка по физике 1956) в лабораториях Bell Labs. В течение последующих лет он зарекомендовал себя как основной элемент для изготовления интегральных микросхем.

Кстати, американец Джон Барди́н был настоящим гением физики твёрдого тела. Он – один из четырёх человек, получивших по две Нобелевки и единственный получивший две Нобелевки по физике: вторая в 1972 году за теорию сверхпроводимости (BCS) с Купером и Шриффером.
Главная роль транзистора – усиление сигнала. Полупроводниковый транзистор намного меньше, дешевле, прочнее, долговечнее и энергоэффективнее электронных ламп, использовавшихся до этого. Самая крутая ламповая ЭВМ ENIAC содержала в себе 17468 ламп и весила 30 тонн.
Сегодня процессор смартфона много мощнее той ЭВМ. Нанотехнология позволяет нарезать транзисторы на кристалле кремния с шагом всего в несколько нанометров. Например, главный процессор iPhone 12 Apple A14 Bionic содержит 11,8 млрд транзисторов, размер наименьшего элемента 5 нм.

Благодаря совершенствованию методов обработки кристаллов, выжигания и вытравливания, сборки наноскопических микросхем, размер транзисторов с тех пор удавалось постоянно уменьшать, что в конце концов сделало возможным переносные приборы – лаптопы, планшеты, смартфоны. Что даёт уменьшение размеров транзисторов? Увеличение продолжительности работы переносных приборов, уменьшение потребления энергии компьютерами, ускорение их работы, улучшение быстродействия сенсоров в приборах и машинах, таких как беспилотные автомобили. 6 мая 2021 года фирма IBM объявила о запуске процессоров с 2-нм технологией (наименьший элемент схемы). IBM надеется, что это позволит увеличить производительность процессора на 45%, снизить энергопотребление в 4 раза по сравнению с нынешними 7-нм процессорами.

Лазер – ещё одно знакомое слово. Их так много вокруг, что мы соприкасаемся с ними десятки раз на дню. С одной стороны, лазерный луч – это просто свет или невидимая электромагнитная волна, с другой – когерентный пучок фотонов, которые колеблются синхронно, в одной фазе. Лазерный луч позволяет достичь высокой концентрации энергии в нужном месте, а так же позволяет себя фокусировать и контролировать намного лучше, чем обычный хаотический свет от нагретых тел. Другая важная особенность лазерного луча: он способен нести информацию.

Интерференция

Когерентность фотонов позволяет считать фазу волны, и из неё определить расстояние, пройденное лучом, размер или скорость предмета, от которого он отразился. Чаще всего это делают, сравнивая два луча: исходный и изменённый исследуемым объектом. Это называется интерференцией.

Одно из недавних потрясающих измерений, заслужившее Нобелевку по физике в 2017 году – регистрация гравитационных волн от столкновения чёрных дыр было сделано с помощью лазерной интерферометрии на детекторе LIGO. Премию получили Райнер Вайсс, Кип Торн и Барри Бариш. У лазеров долгая история. В 1917 году Эйнштейн предложил теорию «вынужденного излучения», которая описала возможность создания синхронных колебаний электронов, чтобы они одновременно излучали свет одной длины волны, чем заложил теоретическую основу для создания лазера.

LIGO - гигантский интеферометр.
LIGO – гигантский интеферометр.

Только в 1951 году Чарльз Таунс смог осуществить такой прибор. В 1954 году он со своими коллегами Гербертом Цайгером и Джеймсом Гордоном показали первый в мире реально работающий лазер. Правда, тогда он назывался «мазер». Прибор генерировал очень тонкий луч света на частоте 100 Гц мощностью 10 нВт. Спустя год в 1955 году советские ученые Александр Прохоров и Николай Басов из Института физики Академии наук CCCP совершенствуют конструкцию мазера, изменяя метод накачки электронов.
В 1964 году они вместе с Таунсом получили за свои открытия Нобелевскую премию по физике. В 1956 году американский ученый Николас Блумберген из Гарвардского университета разрабатывает твердотельный мазер. До этого существовали только газовые.

Зелёный лазер - указка.
Дешёвый зелёный лазер – указка.

Применения лазеров.

Медицина:

  • бескровная хирургия, включая глазную
  • заживление ран
  • стоматология
  • удаление камней в почках

Промышленность:

  • резка материалов
  • сварка
  • разметка
  • гравировка

Военные применения:

  • наведение на цель
  • приборы слежения
  • лазерные пушки

Наука:

  • спектроскопия (определение структуры и упругости материалов)
  • определение расстояний и скоростей
  • оптические пинцеты (Нобелевка по физике 2018 Эшкин, Муру, Стрикланд)

Бизнес, офис:

  • лазерные принтеры
  • сканеры штрихкодов
  • CD/DVD/BD
  • компьютерные мышки
  • голограммы

Важное замечание. Из этих коротких рассказов не очевидно, что над технологиями и открытиями трудится множество учёных. Практически каждый нобелевский лауреат пользовался результатами многолетних исследований сотен коллег. Иногда им просто повезло быть первыми. Образ Тони Старка (Iron Man) – гения-изобретателя, хотя и выглядит завлекательно, искажает процесс исследования. Ведущие технологические компании – Apple, Intel, IBM, AMD, Samsung, Nvidia, Tesla содержат огромные лаборатории, в которых работают тысячи физиков и инженеров.

Опубликовано

Химические элементы вселенной

nuc
  • Ртуть жидкая а золото жёлтое из-за релятивистских эффектов в атомных оболочках. Да, электроны на орбитах летают так быстро.
  • Минутка алхимии: большинство из известных изотопов ртути превращаются в золото сами собой, ведь в ртути всего на один протон больше.
  • Новые химические элементы уже давно открывают ядерные физики. Но по историческим причинам названия им даёт международный союз химиков IUPAC.
  • Эйнштейний синтезировали при взрыве бомбы Ivy Mike – первой термоядерной бомбы. Летал самолёт и собирал пыль из гриба! Вот в пыли был Es.
  • А фермий (элемент 100) нашли в кораллах с атолла Эниветок, где взрывали ту самую бомбу. В кораллах, Карл!
  • Менделевий (Z=100) первый элемент синтезированный в лаборатории. 17 ядер получили в Беркли, бомбардируя эйнштейниевую мишень альфа частицами
  • М. Гёпперт-Майер нашла числа протонов и нейтронов в ядрах с закрытым ядерным оболочкам. Её босс не поверил и назвал эти числа магическими. Магические числа так и называются. Магические ядра более сферичны чем остальные, а ещё они дольше живут.
  • Да, ядра бывают вытянутые и сплюснутые. Сферичные ядра, ядра в форме тыквы, в форме дыни, в форме груши. А бывает квантовое смешение форм.
  • Сосуществование форм в ядре – то чем я сейчас занимаюсь. В магическом свинце, в изотопе 186 сосуществует целых три разных формы одновременно
  • Но при чём тут химия, спросите вы, это же ядерная физика? Но! Форма ядра влияет на тонкое расщепление линий электронов, а это уже химия.
кристалл висмута
Кристалл висмута очень красив.
  • Есть два элемента названных в честь людей прижизненно: это Сиборгий и Оганесон. Оганесян и ныне здравствует, работает в Дубне и не чихает.
  • В вашей школе скорее всего висела таблица Менделеева с Курчатовием и Нильсборием. Так их называли в СССР. А вообще они Резерфордий и Дубний.
  • Многие считают, что величайшее достижение Д. И. Менделеева – не периодическая таблица, а его труд “О соединении спирта с водой”.
  • Самый тяжёлый стабильный элемент – свинец. Всё что тяжелее свинца – радиоактивно.
  • Оганесон назван так потому что попадает в таблицу как благородный газ, как неон и аргон. Но нет, при комнатной температуре он вообще не газ.
  • Технически Нихоний (Z=113) первыми синтезировали русские, потому что они захуярили элемент 115 который превращается в 113 альфа-распадом.
  • Но японцы поразили мир своим упорством. Они сталкивали Zn и Bi три года с сечением ноль целых хуй десятых, и получили 3 (три) ядра нихония.
  • Ядро атома лития впервые расщепили в Харькове в 1928 году (тогда он был столицей Украины). Литий был на советском гербе города, вот:
атомный герб
Схема атома лития на гербе города.
  • Теоретики считают что есть так называемый “остров стабильности” – кластер стабильных или очень долгоживущих изотопов гораздо тяжелее свинца.
  • Они должны быть расположены в области следующих магических чисел. Но точно предсказать эти числа пока невозможно – это горячая тема сейчас.
  • Элементам ещё не открытым, или чьё открытие ещё не подтверждено, дают временные имена типа Uue, Ubp – унуненний, унбипентий. Уняня.
  • Но просто добавлять протоны в надежде найти “остров стабильности” бессмысленно. В супертяжёлых элементах должно быть больше нейтронов.
  • На сегодняшний день мы не можем синтезировать изотопы с достаточным количеством протонов и нейтронов чтобы попасть в “остров”. Но всё будет.
  • Супер-тяжёлые элементы получают в реакциях слияния-испарения: облучают тяжёлую мишень пучком тяжёлых же ионов с точно подобранной энергией.
  • Если энергия слишком маленькая – ядра рассеятся, если большой – расколются. А если такой как надо – с некоторой вероятностью они слипнутся.
  • До первых испытаний ядерных бомб в земной атмосфере вообще не было некоторых изотопов, например углерода 14. А теперь есть.
  • Да просто нет никаких последствий. Там высокий фон как для “в среднем по планете”, но там спокойно можно жить, хоть блин в гранитном доме.
  • В смысле всё это настолько маленькие эффекты что не о чем говорить. Большинство радиации от тория, кстати, в граните же и поглощается.

Опубликовано

Настройки Sublime Text

Sublime Text насчитывает тысячи расширений и настроек, чтобы сделать персонализированный редактор кода вашей мечты. Я вам расскажу о некоторых настройках, плагинах, темах и цветовых схемах, которые помогут сделать ваш опыт программирования приятнее. Они не только сделают ваш экран красивее, но и сделают вас лучшим программистом!

Настройки

Sublime Text “из коробки” предлагает огромное количество настроек, визуально меняющих редактор, но большинство по умолчанию отключены. Вот несколько, без которых я не представляю свой редактор.

Важно:

Для того, чтобы редактировать настройки Sublime Text найдите в меню Sublime Text 2 > Preferences > Settings – Default и выберите нужные.

Где найти настройки в меню саблайм.

Найдите настройки, которые вы хотите изменить и добавьте их в User Settings чтобы они не удалились при обновлении редактора.

Пользовательские настройки в меню саблайм

Более подробно об основах работы с Sublime Text вы можете прочитать в статье:Installation and Base Settings.

Отступы и шрифты

Выбор правильного шрифта и отступов это одни из самых “личных” настроек для вашего кода. Для начала, выберите подходящий шрифт, предпочтительно моноширинный. Вот некоторые:

После того, как вы выбрали шрифт, убедитесь, что он установлен у вас на компьюетере. Затем добавьте его в настройки и измените размер и отступы, например, как здесь:

“font_face”: “Inconsolata";
"font_size": 18;
"line_padding_bottom": 1,
"line_padding_top": 1,

highlight_line

Эта настройка подсвечивает строку, на которой находится курсор другим цветом (зависит от цветовой схемы). Возможность видеть на какой строке вы сейчас находитесь помогает сконцентрироваться на текущей задаче, легко и быстро перемещаться по строкам, а также находить активную строку после переключения из другой программы.

"highlight_line": true,

highlight_modified_tabs

Эта настройка подсветит вкладки с измененными файлами, чтобы привлечь к ним дополнительное внимание.

"highlight_modified_tabs": true,

fade_fold_buttons

А вы знали, что Sublime Text позволяет сворачивать фрагменты кода? Я знал, но все время забывал об этом, из-за этой настройки. Выключите ее и стрелочки никогда больше не будут исчезать.

"fade_fold_buttons": false,

word_wrap

Горизонтальный скроллинг раздражает всех без исключения. С включенной настройкой word_wrap текст не выходит за рамки текущего экрана и тем самым предотвращает горизонтальный скроллинг.

"word_wrap": true,

bold_folder_labels

В саблайме есть несколько отличных настроек, чтобы расставить акценты в боковой панели. Начнем с bold_folder_labels, которая выделит все директории жирным.

"bold_folder_labels": true,

Показывать открытые файлы в боковой панели

Странно, но это нельзя установить в конфигурационном файле. Вместо этого нужно выбрать такую настройку в меню:

View → Side Bar → Show Open Files

Выровнять боковую панель

Это не то чтобы настройка, скорее подсказка. Вы можете дважды нажать на границу между боковой колонкой и основной частью редактора – тогда боковая панель подстроится под ширину контента.

Плагины

Плагины могут быть невероятно полезными, потому что они привносят дополнительный функционал. Я настоятельно рекоммендую использовать Package Control, чтобы работать с плагинами.

BracketHighlighter

Bracket highlighter это плагин, который подсвечивает парные теги и скобки (да ладно!) Но и тем не менее, это очень полезный инструмент, который показывает вам начало и конец той части кода, в которой находится курсор. Тип скобки отображается сбоку в виде разных иконок.

Git Gutter

Один из моих любимых плагинов. Git gutter это простой плагин, который отображает иконки около номеров строк, которые показывают было ли что-то добавлено, изменено или удалено по сравнению с вашим git-проектом.

SublimeLinter

Этот плагин добавляет проверку орфографии налету. Используя исчерпывающую документацию и огромный список правил SublimeLinter, вы убедитесь, что ваш код не содержит ошибок.

Темы и цветовые схемы

Самая гибкая персонализация в Sublime Text возможна с помощью тем и цветовых схем. На данный момент существуют сотни различных вариантов и каждую неделю появляются новые. Вот несколько стоящих.

Тема: Soda

Soda стала самой популярной темой и самым лучшим примером кастомизации среди любителей Sublime Text. Существует огромное количество форков этого проекта. Soda предлагает несколько дополнительных настроек, вся графика оптимизирована под retina-экраны, также существуют темный и светлый варианты.

Тема: Flatland

Если вы являетесь поклонником плоского дизайна, тогда Flatland это ваш вариант. Эта тема упрощает внешний вид всех элементов и позволяет менять некоторые настройки, например вид вкладок и боковой панели.

Тема: Spacegray

Моя любимая тема, в том числе набирающая популярность на GitHub – Spacegray. Эта тема может похвастаться уникальными цветами и невероятно минималистичным интерфейсом.

Цветовая схема: Solarized

Довольно-таки известный проект Solarized доступен и для Sublime Text. Этот проект позиционируется как “аккуратные и точные цвета для машин и людей” и использует большое количество положений из теории цвета.

Цветовая схема: Base16

Base16 – это еще одна популярная цветовая схема с большим количеством настроек (я в данный момент использую именно ее).

Вывод

Как же много всего еще стоит рассмотреть! Не забудьте, что имеет смысл переработать очень много разных элементов Sublime Text в процессе кастомизации. Не верьте мне на слово, поизучайте GitHub и Package Control, попробуйте какие-нибудь другие настройки и вы поймете, что вам больше подходит. Не забывайте периодически “подкручивать” что-нибудь, чтобы ваш навык программирования не стоял на месте.

А какие настройки, шрифты, плагины, темы или цветовые схемы подошли вам? Напишите в комментариях и поделитесь с теми, кому по вашему мнению будет не лишним это узнать!

Опубликовано

И снова про биткоин

Microsoft задумала оплату игр для Xbox биткоинами

В последние несколько месяцев криптовалюта становится всё более популярным способом оплаты. Так, помимо PayPal и Visa, теперь цифровой валютой начали интересоваться и в компании Microsoft. Компания прямо сейчас проводит опрос среди владельцев Xbox One и Xbox Series X. В нём компания, помимо всего прочего, спрашивает, хотели ли бы они использовать биткоин для оплаты игр. Пока что можно говорить лишь о том, что Microsoft анализирует необычную возможность. Но сам факт такого опроса уже показывает, в каком направлении двигается компания.

Карты Visa позволят платить биткоинами в обычных терминалах

Ну, офигеть! Платёжная система Visa объявила о решении. Теперь компания позволит платить биткоинами в абсолютно любых терминалах, принимающих к оплате её карты — конвертация в обычную валюту будет производиться самой системой. Глава Visa Альфред Келли выступил с заявлением, в котором отметил, что компания намерена не только обеспечить возможность покупки биткоинов с помощью карт Visa, но и дать возможность тратить цифровые деньги практически в любой точке планеты.

Эксперты криптовалютного рынка составили рейтинг самых популярных в России цифровых валют.

помимо биткойна (BTC) популярностью пользуются Ethereum (ETH) и Tether (USDT). Ethereum — вторая по капитализации криптовалюта в мире. А Tether — это основной стейблкоин, то есть криптовалюта, привязанная к запасам обычной валюты или товарам.Представитель биржи Garantex также отметила, что популярностью пользуется ещё один стейблкоин DAI. По её словам, биткойн и Ethereum чаще всего выступают как средство для инвестиций, а вот USDT используется для быстрого и беспроблемного проведения платежей, в том числе трансграничных. Однако напомним, что стейблкоины являются суррогатами криптовалют.

Опубликовано

The theory of monetarism

доллар и золото

Monetarism is an economic theory and a scientific school, whose representatives believe that money is the main force acting on all economic processes. Monetarism is one of the branches of neoclassicism in economics. From the point of view of monetarism, government intervention in the economy should be limited to control over money circulation. Any other participation of the state in economic processes leads to imbalances and distortions.

According to the ideas of the monetarists, the state should gradually increase the amount of money, serving the real economic growth. The demand for money is constantly growing, as people tend to save, and the volume of commodities is increasing. Consequently, it is required to periodically inject new money into the economy, increasing their supply. However, if this increase occurs too quickly, then the money becomes much more than the mass of commodities, resulting in inflation. It has an extremely negative impact on the economy, reducing consumer demand in the long term. Therefore, inflation must be suppressed by any means.

There is a popular misconception about the ideas of monetarism: monetarists oppose the issue of money as such, they prevent money from being printed or even withdraw money from the economy. In fact, according to the views of monetarists, the lack of money causes the same damage to the economy as its excess, since the lack of money supply causes a decrease in consumption and, accordingly, a decrease in GDP. Therefore, the increase in the money supply in the long term should proceed at the same pace as the growth of the economy (production of goods and services) as a whole.

The theory of monetarism in its current form appeared in the 1950s – 1960s, although the significant role of money in economic processes was written back in antiquity. The founder of monetarism is Nobel laureate Milton Friedman. His major works are Quantitative Theory of Money: A New Version (1956), Monetary History of the United States, 1867-1960 (1963), The Role of Monetary Policy (1968). Among well-known economists and politicians, to one degree or another, the ideas of monetarism were shared by the former heads of the US Federal Reserve Paul Volcker and Alan Greenspan, the Prime Minister of the United Kingdom Margaret Thatcher, and the US President Ronald Reagan. The main economic doctrine that opposes monetarism is Keynesianism.

Опубликовано

Основные законы логики.

В логике можно выделить четыре основных закона, которые выражают коренные свойства логического мышления – его определенность, непротиворечивость, последовательность, обоснованность. К данным законам относятся: закон тождества, непротиворечия, исключенного третьего, достаточного основания. Они действуют в любом рассуждении, в какой бы логической форме оно ни протекало и какую бы логическую операцию ни выполняло. Наряду с основными логика изучает законы двойного отрицания, контрапозиции, де Моргана и т.д., которые также действуют в мышлении, обусловливая правильную связь мыслей в процессе рассуждения.

  1. Закон тождества. Любая мысль в процессе рассуждения должна иметь определенное, устойчивое содержание. Это коренное свойство мышления – его определенность – выражает закон тождества: всякая мысль в процессе рассуждения должна быть тождественна самой себе (А есть А, или А = А, где А – любая мысль). Нельзя отождествлять различные мысли, нельзя тождественные мысли принимать за нетождественные. Нарушение этого требования в процессе рассуждения часто бывает связано с различным выражением одной и той же мысли в языке. С другой стороны, употребление многозначных слов может привести к ошибочному отождествлению различных мыслей. Отождествление различных мыслей часто связано с различиями в профессии, образовании и др. Отождествление различных понятий представляет собой логическую ошибку – подмену понятий, которая может быть как неосознанной, так и преднамеренной.
  2. Закон непротиворечия. Логическое мышление характеризуется непротиворечивостью. Противоречия разрушают мысль, затрудняют процесс познания. Требование непротиворечивости мышления выражает формально-логический закон непротиворечия: два несовместимых друг с другом суждения не могут быть одновременно истинными; по крайней мере одно из них необходимо ложно. Данный закон формулируется следующим образом: неверно, что А и не-А (не могут быть истинными две мысли, одна из которых отрицает другую). Закон непротиворечия действует в отношении всех несовместимых суждений.
  3. Закон исключенного третьего. Данный закон действует только в отношении противоречащих (контрадикторных) суждений. Он формулируется следующим образом: два противоречащих суждения не могут одновременно быть ложными, одно из них необходимо истинно: А есть либо В, либо не-В. Истинно либо утверждение некоторого факта, либо его отрицание. Противоречащие суждения – это суждения, в одном из которых что-либо утверждается (или отрицается) о каждом предмете некоторого множества, а в другом – отрицается (утверждается) о некоторой части этого множества. Эти суждения не могут быть одновременно ни истинными, ни ложными: если одно из них истинно, то другое ложно и наоборот. Противоречащими являются также два суждения об одном предмете, в одном из которых что-либо утверждается, а в другом то же самое отрицается.
  4. Закон достаточного основания. Требование доказанности, обоснованности мысли выражает данный закон: всякая мысль признается истинной, если она имеет достаточное основание. Если есть В, то есть и его основание А. Достаточным основанием мыслей может быть личный опыт человека. Истинность некоторых суждений подтверждается путем их непосредственного сопоставления с фактами действительности. Истинность законов, аксиом подтверждена практикой человечества и не нуждается поэтому в новом подтверждении. Для подтверждения какого-либо частного случая нет необходимости обосновывать его при помощи личного опыта. Достаточным основанием какой-либо мысли может быть любая другая, уже проверенная и установленная мысль, из которой с необходимостью вытекает истинность данной.