На пути к фононному компьютеру

Недавно я писал про тепловой транзистор, а сейчас в Physical Review Letters появилась новая (теоретическая, правда) статья, в которой обсуждается возможность создания настоящих "тепловых вычислителей" на основе фононов. См. Thermal Logic Gates: Computation with Phonons, статья доступна также в архиве, arXiv:0709.0032.

Сила Казимира для тел произвольной формы

В статье Casimir Forces between Arbitrary Compact Objects описывается метод вычисления силы Казимира с произвольной точностью и для тел произвольной геометрии. Удивительно, что геометрические сложности оказались таким трудным препятствием в этой задаче (сложности с вычислением силы Казимира я описывал, например, в заметке Эффект Казимира не может приводить к расталкиванию симметричных тел).

Новые указания на существование сверхтекучести твердого гелия

В журнале Nature в статье Probable heat capacity signature of the supersolid transition сообщается о наблюдении пика в теплоемкости, связанного с переходом твердого гелия в сверхтекучее состояние (то, что в англоязычной литературе называют словом supersolid). Ранее все сообщения о наблюдении такого перехода были более косвенными и базировались на механических измерениях (уменьшение момента инерции). Наблюдение пика в теплоемкости -- это уже серьезно.

Про полемику про сверхтекучести твердого гелия см. в заметках Сверхтекучесть твердого гелия: сенсация отменяется? и Новые эксперименты с твердым гелием не подтверждают сенсацию.

Сверх-нейтроноизбыточные ядра

В том же выпуске Nature появиась другая интересная статья, на этот раз экспериментальная работа по ядерной физике, Discovery of 40Mg and 42Al suggests neutron drip-line slant towards heavier isotopes. В ней сообщается об открытии изотопов легких элементов с ненормально большим числом нейтронов, например магний-40 (12 протонов и 28 нейтронов). Эта работа не только уточняет положение "neutron drip line" (т.е. максимальное количество нейтронов, больше которых уже просто не лезут в ядро с заданным количеством протонов), но и позволяет лучше понять то, как нейтроны вообще держатся в таких ядрах.

Откуда в голове берется необоснованный оптимизм

И еще одна занятная статья из Nature -- на этот раз по нейрофизиологии, Neural mechanisms mediating optimism bias. С помощью магнитно-резонансных методов, было установлено, что при представлении себе возможных положительных или отрицательных событий в будущем задействованы отделы мозга, связанные с эмоциями и мотивацией, причем при представлении положительных событий отклик сильнее. Исследователи полагают, что такая функция мозга могла иметь эволюционные преимущества.

Неустранимая непредсказуемость климатических прогнозов

В журнале Science опубликована статья Why Is Climate Sensitivity So Unpredictable? В этом исследовании подчеркивается одна простая мысль. На основании многочисленных моделирований уже давно известно, что неопределенности в предсказании глобальных климатических изменениях имеют не стандартное, гауссово, распределение, а имеют медленно спадающий "хвост" в сторону аномально больших изменений. (По другую сторону -- для аномально слабых изменений -- такого эффекта не наблюдается.) Авторы статьи показывают, что это -- неустранимое последствие нелинейности системы. Это значит, как бы ни уточнялись модели, всегда будет оставаться довольно большая вероятность намного более сильных изменений, чем средне ожидаемые.

Подчеркну, что это, конечно, не означает, что климат вообще не спрогнозируешь или что эти прогнозы уже не улучшишь -- это все, конечно, можно сделать. Тут идет речь именно про небольшую, но, по всей видимости, неустранимую вероятность аномально сильного отклика климата на умеренные воздействия (т.е. неустранимую вероятность того, что существующие модели сильно недооценивают климатический отклик в будущем).

Более подробное осуждение этой работы см. в блоге Real Climate.

Таяние арктических льдов -- еще одна сторона проблемы

Вероятно, многие слышали, что в этом году было рекордное (и еще какое рекордное!) таяние льдов в Арктике (некоторое обсуждение этого на русском языке см. в ЖЖ-сообществе climate101). одним из последствий этого стало то, что на короткое время освободился северовосточный проход из Атлантического океана в Тихий (мимо Гренландии и между многочисленными канадскими островами). Казалось бы, открытие этого пути летом сулит только выгоды -- теперь не требуется идти до Панамского канала, чтоб из Северной Атлантики попасть в Тихий океан. Однако тут есть и важный экологический момент, описанный в заметке Atlantic invaders из Nature Reports Climate Change.

Оказывается, открытие этого пути позволило одному из видов тихоокеанского фитопланктона попасть в Атлантику, и судя по всему, он себя чувствует там хорошо и быстро распространяется. (Вообще, впервые он там появился в 1998 году, вероятно, тогда тоже было небольшое, незамеченное открытие этого пути). Проблема в том, что он может вытеснить атлантический планктон, а поскольку крупные морские животные могут посчитать тихоокеанский вид невкусным, то может сильно нарушится вся пищевая цепочка в северной Атлантике. Паоелклиматические данные показывают, что такие события раньше случались.