Компьютерра PDA N154 (07.01.2012-13.01.2012) - Компьютерра

Василий Щепетнёв: Сампо–2012

Автор: Василий Щепетнев

Опубликовано 10 января 2012 года

Хорошая штука - полевой синтезатор "Мидас" конструкции братьев Стругацких. Бросаешь в приёмную воронку опилки, а на выходе получаешь червонцы чистого золота. Интересен и "Рог Изобилия" Владимира Григорьева. Тот из мусора вообще производит всё – велосипеды, носки, самовары, канцелярские скрепки.

Или дубликаторы, которых изобретено множество, например модель Джона Хаггарда, то бишь Дмитрия Исакова: положил в камеру хоть купюру, хоть бриллиант, хоть микросхему - и через самое непродолжительное время их будет две. А далее, как в легенде о шахматах, количество желаемого станет расти в геометрической прогрессии. Ограничения обусловлены лишь размером камеры.

Главное – производство обходится поразительно дёшево, можно сказать, даром. Ещё и заработать удаётся за счёт ликвидации мусора.

Да, это фантастика. Сегодня. Но вдруг… Нет, я понятия не имею, как из опилок получить золотые кружочки с профилем очередной царствующей особы. Опилки – органика, водород, кислород, углерод, азот, немножко серы, остального совсем мало, а золото, оно такое… тяжёлое.

Но я и о том, почему взрывается водородная бомба, тоже толком ничего сказать не могу (не толком могу, процитировав научно-популярную литературу, но это, скорее, свойство памяти, а не разума), а она всё-таки взрывается. Так и в будущем: электроны, протоны, нейтроны и прочие кварки научатся и склеивать, и комбинировать в необходимой последовательности.

За счёт чего? А за счёт вещества. Дефект массы. Из килограмма мусора выйдет граммов восемьсот золота, а двести граммов просто исчезнут из нашей вселенной. Что нам, двести граммов мусора жалко, что ли? А превратить опилки в водку обойдётся не в двести граммов, а в десять. Или меньше.

С точки зрения физика такое объяснение и не объяснение вовсе, а бред куриной души, но мне достаточно, я не физик. Потому что не в физике дело.

Давайте предположим, что синтезатор-дупликатор существует уже сегодня, в две тысячи двенадцатом году. Изобретение гения, наследство Великих Древних или дар межзвёздных троянцев – выбирайте сами. Синтезирует и дуплицирует всё что угодно. Включая самоё себя. Благо устроен по принципу конструктора "лего", из мелких блоков, плюс масштабируется.

Надуплицировал и построил новый дупликатор, если нужно – больше прежнего. Не с микроволновку, а с холодильник, гараж или ангар. Ещё особенность: раз сдублированный предмет записывается в память (для червонца "сеятель" хватит и килобайта, а крейсер потребует несколько гигабайт, пусть даже терабайт, ну и что?) и затем по памяти и воспроизводится. Разумеется, информация переносится от дупликатора к дупликатору на обыкновенной карте памяти или иным путём.

Третья особенность: первые экземпляры синтезатора-дупликатора инопланетяне вручили сторонникам свободы. В данном случае – свободы распространения не только информации, а и синтезаторов-дупликаторов. Приходи к ним и забирай карманный "Микромидас", а уже дома строй из него модели размерами вплоть до "Форт Нокс", если место есть.

Среди второй волны наделённых "Микромидасами" людей тоже достаточно сторонников свободы, равно как и среди третьей, потому цепная реакция не прекратилась: смонтировав лего-методом синтезатор-дупликатор "Сампо" (вдруг "Калевала" не есть чистый вымысел?), владельцы быстренько создавали десяток-другой карманных моделей. Что-то прятали в потаённые места на всякий случай (лего-элементы весьма устойчивы к воздействию воды, воздуха и даже огня в умеренных дозах), что-то раздавали родным и друзьям, что-то по инерции продавали.

И жизнь стала стремительно меняться. Купил в магазине одну сосиску – и теперь сыт вечно, дублируя их по мере надобности. Все ювелирные предметы размножили многократно: и на всякий опять же случай, и для красоты, и для обмена: я тебе цепочку, ты мне кулончик.

Потом сообразили, что проще обмениваться сразу информацией. Готовить праздничный стол стало очень интересно: из Владивостока идёт файл красной икры, из Воронежа – файл картошечки, из Тбилиси – "Кахетинское", "Киндзмараули" и подлинный боржом, из Москвы… Не знаю… Должно же что-то быть, кроме… Может быть, "Столичная", "Московская" и натуральная докторская колбаса по рецепту одна тысяча девятьсот тридцать шестого года?

С предметами дорогими поначалу вышла заминка, но у богатых людей часто есть дети, а дети часто (или хоть иногда) любят свободу и справедливость в представлениях народных демократов девятнадцатого века. Так что и бриллианты очень скоро стали предметом наиобыкновеннейшим, равно как и "Ролексы". Или принесёт папа с работы новейший "айфон", а сын улучит момент – и сунет в дупликатор. Или же самый мощный на январь двенадцатого года ноутбук. Или читалку. Или…

Всё это благолепие очень быстро оказалось на торрентах, и теперь уже совершенно каждый мог превратить свою хрущёвку в пещеру Аладдина образца две тысячи двенадцатого года. А лекарства! Не нужно идти за рецептом к врачу, не нужно идти с деньгами в аптеку. Есть всё.

Ясно, что написанное выше – присказка. Аперитив. Экспозиция. Главные события - на пороге. (продолжение обдумывается)

Стрелы времени: как устроены атомные часы

Автор: Евгений Лебеденко, Mobi.ru

Опубликовано 10 января 2012 года

В 2012 году атомное хронометрирование будет праздновать своё сорокапятилетие. В 1967 году категория времени в Международной системе единиц SI стала определяться не астрономическими шкалами, а цезиевым стандартом частоты. Именно его в простонародье и именуют атомными часами.

Каков же принцип работы атомных осцилляторов? В качестве источника резонансной частоты эти "устройства" используют квантовые энергетические уровни атомов или молекул. Квантовая механика связывает с системой "атомное ядро - электроны" несколько дискретных энергетических уровней. Электромагнитное поле определённой частоты может спровоцировать переход этой системы с низкого уровня на более высокий. Возможно и обратное явление: атом может перейти с высокого энергетического уровня на более низкий с излучением энергии. И тем и другим явлением можно управлять и фиксировать эти энергетические межуровневые скачки, создав тем самым подобие колебательного контура. Резонансная частота этого контура будет равна разности энергий двух уровней перехода, делённой на постоянную Планка.

Получаемый при этом атомный осциллятор обладает несомненными преимуществами по отношению к своим астрономическим и механическим предшественникам. Резонансная частота всех атомов выбранного для осциллятора вещества будет, в отличие от маятников и пьезокристаллов, одинакова. Кроме того, атомы с течением времени не изнашиваются и не меняют свои свойства. Идеальный вариант для практически вечного и чрезвычайно точного хронометра.

Впервые возможность использования межуровневых энергетических переходов в атомах в качестве стандарта частоты в далёком 1879 году рассмотрел британский физик Уильям Томсон, более известный как лорд Келвин. В качестве источника атомов-резонаторов он предлагал использовать водород. Однако его изыскания носили скорее теоретический характер. Наука того времени ещё не была готова к разработке атомного хронометра.

Потребовалось почти сто лет, чтобы идея лорда Келвина обрела практическое воплощение. Срок немалый, но и задачка была не из лёгких. Превратить атомы в идеальные маятники на практике оказалось труднее, чем в теории. Сложность заключалась в битве с так называемой резонансной шириной - небольшим колебанием частоты поглощения и испускания энергии при переходе атомов с уровня на уровень. Отношение резонансной частоты к резонансной ширине и определяет качество атомного осциллятора. Очевидно, что чем больше значение резонансной ширины, тем ниже качество атомного маятника. К сожалению, повысить резонансную частоту для улучшения качества невозможно. Она постоянна для атомов каждого конкретного вещества. А вот уменьшить резонансную ширину можно путём увеличения времени наблюдения за атомами.

Технически этого можно добиться следующим образом: пусть внешний, например кварцевый, осциллятор периодически генерирует электромагнитное излучение, заставляющее атомы вещества-донора прыгать по энергетическим уровням. При этом задачей настройщика атомного хронографа является максимальное приближение частоты этого кварцевого осциллятора к резонансной частоте межуровневого перехода атомов. Возможным это становится в случае достаточно большого периода наблюдения за колебаниями атомов и создания обратной связи, регулирующей частоту кварца.

Правда, кроме проблемы снижения резонансной ширины в атомном хронографе существует масса других проблем. Это и допплеровский эффект - смещение резонансной частоты вследствие движения атомов, и взаимные столкновения атомов, вызывающие незапланированные энергетические переходы, и даже влияние всепроникающей энергии тёмной материи.